L’attività dei metalli così come il carattere metallico aumenta da destra a sinistra lungo un periodo e dall’alto verso il basso lungo un gruppo. Pertanto i metalli si differenziano per la loro reattività.
Quindi gli elementi che si trovano in basso a sinistra della tavola periodica sono quelli che mostrano una maggiore reattività.
Ad esempio, i metalli alcalini reagiscono tutti con l’acqua ma la velocità della reazione aumenta scendendo lungo il gruppo a causa dell’aumento del carattere metallico.
Classificazione
I metalli possono quindi essere classificati sulla base della loro attività per classi:
I : appartengono a questa classe i metalli più attivi ovvero tutti i metalli alcalini e i metalli alcalino-terrosi ad eccezione del magnesio
II: magnesio, alluminio, zinco e manganese
III: cromo, ferro, stagno, piombo e rame
IV: oro, argento, platino e mercurio
I metalli più attivi, ovvero quelli della Classe I, si combinano con l’ossigeno e con il vapore acqueo contenuto nell’aria e quindi vengono conservati in un liquido inerte come un olio minerale.
Quelli della Classe II sono meno attivi: essi non reagiscono con l’acqua a temperatura ambiente mentre reagiscono rapidamente con gli acidi.
I metalli della Classe III reagiscono solo con acidi forti ad eccezione del rame che, stante il suo alto potenziale di riduzione, reagisce solo con acidi ossidanti come l’acido nitrico.
I metalli della Classe IV hanno elevati valori di potenziale di riduzione pertanto, a temperatura ambiente, sono praticamente inerti e vengono utilizzati nel campo della gioielleria per la loro bassa tendenza a ossidarsi.
Reazioni con l’ossigeno
I metalli più attivi reagiscono con l’ossigeno: ad esempio il litio reagisce con l’ossigeno per dare l’ossido di litio secondo la reazione:
4 Li(s) + O2(g) → 2 Li2O(s)
Il sodio ha maggiori dimensioni rispetto al litio e minore densità di carica elettrica pertanto reagisce con l’ossigeno per dare prevalentemente un perossido:
2 Na(s) + O2(g) → Na2O2(s)
Gli altri metalli alcalini, più reattivi, reagiscono con l’ossigeno molto rapidamente per dare i superossidi:
K(s) + O2(g) → KO2(s)
Il superossido di potassio si forma sulla superficie del metallo anche se esso è conservato in solventi inerti pertanto esercitando su di esso una pressione con la lama di un coltello lo strato di superossido viene a contatto con il metallo sottostante con formazione dell’ossido secondo la reazione:
3 K(s) + KO2(s) → 2 K2O(s)
Reazioni con l’acqua
La reattività dei metalli alcalini con l’acqua aumenta scendendo lungo il gruppo: il litio reagisce lentamente, il sodio più rapidamente e il potassio reagisce in modo violento.
La reazione tra questi metalli e acqua dà luogo alla formazione di idrogeno gassoso:
2 Na(s) + 2 H2O(l) → 2 NaOH(aq) + H2(g)
Reazione con ammoniaca
Quelli alcalini sono molto solubili in ammoniaca e reagiscono con essa per dare soluzioni che conducono corrente elettrica. Dalla reazione si ottiene un’ammide e idrogeno gassoso: nel caso del sodio la reazione è:
2 Na(s) +2 NH3(aq) →2 NaNH2(aq) + H2(g)