Serie de Actividad de Metales: Predicción de la Reactividad

La serie de actividad de metales es una herramienta empírica utilizada para predecir productos en reacciones de desplazamiento y reactividad de metales con agua y ácidos en reacciones de reemplazo y extracción de mineral. Se puede usar para predecir los productos en reacciones similares que involucran un metal diferente.

Explorando el Gráfico de la Serie de Actividades

La serie de actividad es un gráfico de metales enumerados en orden de reactividad relativa decreciente. Los metales de la parte superior son más reactivos que los metales de la parte inferior. Por ejemplo, tanto el magnesio como el zinc pueden reaccionar con iones de hidrógeno para desplazar el H₂ de una solución por las reacciones:

Mg (s) + 2 H⁺(aq) → H₂(g) + Mg²⁺(aq)

Zn (s) + 2 H⁺(aq) → H₂(g) + Zn²⁺(aq)

Ambos metales reaccionan con los iones de hidrógeno, pero el magnesio metálico también puede desplazar los iones de zinc en solución por la reacción:

Mg (s) + Zn²⁺ → Zn ( s) + Mg²⁺

Esto muestra que el magnesio es más reactivo que el zinc y que ambos metales son más reactivos que el hidrógeno. Esta tercera reacción de desplazamiento se puede usar para cualquier metal que parezca más bajo que él mismo en la mesa. Cuanto más separados aparecen los dos metales, más vigorosa es la reacción. La adición de un metal como el cobre a los iones de zinc no desplazará el zinc, ya que el cobre parece más bajo que el zinc en la mesa.

Los primeros cinco elementos son metales altamente reactivos que reaccionarán con agua fría, agua caliente y vapor para formar hidrógeno gaseoso e hidróxidos.

Los siguientes cuatro metales (magnesio a cromo) son metales activos que reaccionarán con agua caliente o vapor para formar sus ox y gas hidrógeno. Todos los ox de estos dos grupos de metales resistirán la reducción por H₂ gas.

Los seis metales del hierro al plomo reemplazarán el hidrógeno de los ácidos clorhídrico, sulfúrico y nítrico. Sus ox pueden reducirse calentando con gas hidrógeno, carbono y monóxido de carbono.

Todos los metales, desde el litio hasta el cobre, se combinarán fácilmente con el oxígeno para formar sus ox. Los últimos cinco metales se encuentran libres en la naturaleza con pocos ox. Sus ox se forman a través de vías alternativas y se descompondrán fácilmente con calor.

La tabla de series a continuación funciona notablemente bien para reacciones que ocurren a temperatura ambiente o cerca de ella y en soluciones acuosas.

Serie de Actividad de Metales

Metal	Símbolo	Reactividad
Litio	Li	desplaza H2 gas de agua, vapor y ácidos y forma hidróxidos
Potasio	K
Estroncio	Sr
Calcio	Ca
Sodio	Na
Magnesio	Mg	desplaza H2 gas de vapor y ácidos y forma hidróxidos
Aluminio	Al
Cinc	Zn
Cromo	Cr
Hierro	Fe	desplaza H2 gas de ácidos solamente y forma hidróxidos
Cadmio	Cd
Cobalto	Co
Níquel	Ni
Estaño	Sn
Plomo	Pb
Gas hidrógeno	H2	incluido para comparación
Antimonio	Sb	combina con O2 para formar ox y no puede desplazar H2
Arsénico	Como
Bismuto	Bi
Cobre	Cu
Mercurio	Hg	encontrados libres en la naturaleza, los ox se descomponen con el calentamiento
Plata	Ag
Paladio	Pd
Platino	Pt
Oro	Au

Fuentes

• Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1984). Química de los Elementos. Oxford: Prensa de Pérgamo. pp.82-87. ISBN 0-08-022057-6.