활동도 계열과 반응 예측

어떤 금속이 어떤 수용액 반응 했을때 산화 될 것인지 아닌지 판단하기 위해선 어떤 금속이 이온이 되려는 성질이 얼마나 강한지 알아야 한다. 아쉽게도 이 반응성은 주기율표만 보고서는 알수가 없다. 대체적으로 1족, 2족의 원소들이 반응성이 크다라는 것 정도만 알 수 있을 뿐 상세한 순서는 뒤죽박죽이다.

 

고로 외워야 한다.

 

K > Ca > Na > Mg > Al > Zn > Fe > Ni > Sn > Pb > Cu > Ag > H > Hg > Pt > Au

 

포카나마 - 알아철니 - 슨납구은 - 수은백금

 

이렇게 나열해 놓은 것을 활동도 계열이라고 한다.

이걸로 어떤 걸 알 수 있는가?

반응성이 더 높은 금속 수용액에 반응성이 낮은 금속을 넣으면 수용액과 금속이 뒤바뀌어 버린다. 예를 들어 질산은에 구리를 넣으면 구리 덩어리는 은이 되고 질산은은 질산 구리가 되는 것이다.

왜냐 하면 이 반응성은 이온이 되려는 성질이 얼마나 강한가를 가리킨다고 했다. 전자 이동이 자유로운 수용액 상태에서 은 이온이 전자를 잃고 이온이 되어 있는데 은보다 더 이온이 되고 싶어하는 구리가 들어간다면 구리는 자기 전자를 은에게 줘버리고 자기가 이온화 되어 버리는 것이다. 즉 구리는 산화되고 은은 환원된다. 반응식으로 나타내면 아래와 같이 된다.

 

Cu(s) + 2AgNO₃(aq) -> Cu(NO₃)₂(aq) + 2Ag(s)

 

그리고 수소보다 반응성이 강한 금속들은 산과 반응하여 H2를 생성한다. 금속은 아니지만 산을 형성하는 수소의 고유한 특징 때문에 이온화되어 있던 수소는 전자를 얻고 환원되어 날아간다.