Aineen reaktiivisuus hapen kanssa

Tiesitkö, että ilma sisältää hyvin reaktiivista kaasua? Se kaasu voi saada jotkin metallikappaleet liukenemaan... ja hajoamaan, jos tarpeeksi aikaa kuluu. Tämä kaasu voi myös reagoida rajusti monien aineiden kanssa, kun niitä lämmitetään, ja tuhota ne kokonaan. Eikä sitä ole läsnä vain pieniä määriä - tätä kaasua on yli 20 prosenttia ilmakehästä.

Tämä reaktiivinen kaasu on... happi. Tässä on metalli nimeltä magnesium. Jos hierot sitä hiekkapaperilla, siihen syntyy metallinen kiilto. Mutta riittää, että se jätetään ilmaan pariksi päiväksi, jotta se menettää kiiltonsa.

Oksidikerros on muodostunut metallin pinnalle. Jos reaktiota halutaan nopeuttaa, magnesiumin voi sytyttää tuleen. Nyt koko magnesiumnauha muuttuu nopeasti valkoiseksi jauheeksi: magnesiumoksidiksi. Jotkut metalleista ovat niin reaktiivisia, että ne täytyy suojata ilmassa esiintyvältä hapelta. Yksi esimerkki tällaisesta metallista on natrium.

Sitä säilytetään yleensä kerosiinilla täytetyissä purkeissa. Muutama minuutti ilmassa riittää luomaan natriumille oksidikerroksen. Toiset metallit reagoivat paljon hitaammin hapen kanssa. Yksi tällainen on kupari. Huoneenlämmössä kuparikerros pysyy kirkkaan punaisena ja kiiltävänä vuosia... ...mutta lopulta siihen muodostuu himmeänruskea kuparioksidikerros.

Ja jos kuparia haluaa polttaa, se ei syty tuleen ilmassa, jossa happea on vain 20 prosenttia. Kupari täytyy laittaa puhtaaseen happikaasuun. Joitakin metalleja oksidikerros vahvistaa ja tekee niistä epäreaktiivisia. Alumiinia, esimerkiksi. Alumiinia käytetään monissa yhteyksissä - limsatölkeistä lentokoneisiin ja rakennusmateriaalina.

Puhdas alumiini on lähes yhtä reak- tiivista hapen kanssa kuin magnesium, mutta heti kun oksidikerros on muodostunut, reaktio pysähtyy. Tämä ohut alumiinioksidikerros, vain muutaman atomin syvyinen, riittää suojaamaan peittämäänsä alumiinia. Happi ei pysty läpäisemään ulkokerrosta. Toiset metallit - kuten rauta - heikentyvät reagoidessaan hapen kanssa. Hapen kanssa rauta muodostaa ruostetta, ja toisin kuin alumiini - joka on oksidikerroksensa suojaama - rautaan muodostuva ruoste on huokoista.

Happi pääsee yhä syvemmälle ja syvemmälle rautakappaleisiin. Happi on erittäin reaktiivinen kaasu. Lähes kaikki alkuaineet, ja monet yhdisteet, reagoivat sen kanssa muodostaakseen oksideja. Epämetallit ja epämetalliyhdisteet muodostavat oksideja yleensä palamalla. Jotkut metallit voivat myös palaa tai ne voivat muodostaa oksideja joutuessaan vain alttiiksi ilmalle huoneenlämmössä.

Metallien reaktiivisuus voi vaihdella paljon: Natrium reagoi hyvin nopeasti hapen kanssa. Magnesium vähän hitaammin. Alumiini reagoi hapen kanssa, mutta reaktio vaikuttaa vain sen pintaan. Oksidikerros suojaa metallin loppuosaa. Rauta reagoi hitaammin kuin alumiini, mutta reaktio jatkuu syvemmälle, kunnes koko kappale on tuhoutunut.

Kuparilla ja hopealla kestää kuukausia tai jopa vuosia kehittää näkyvä reaktio. Kulta on yksi harvoista metalleista, joka ei koskaan muodosta oksidia.