反应性系列（定义，显着特征，重要用途）

什么是反应性系列？
金属的反应系列，也称为活性系列，是指金属以其反应性的降序排列。反应性系列提供的数据可用于预测金属是否可以在单个置换反应中置换另一种金属。 它也可用于获取有关金属对水和酸的反应性的信息。金属往往容易失去电子并形成阳离子。它们中的大多数与大气中的氧反应形成金属氧化物。但是，不同的金属对氧气的反应性不同（未反应的金属，如金和铂，暴露在空气中不易形成氧化物）。下面提供了常见金属的反应系列图：

反应性系列显着特征：

反应性系列顶部的金属是强大的还原剂，因为它们很容易被氧化。这些金属很容易失去光泽/腐蚀。同系列时，金属的还原能力变得更弱。当向下移动金属的反应系列时，元素的正电性也降低。在活动序列中，在氢气上方发现的所有金属在与稀HCl或稀H2SO4反应时都会释放出H2气体。在反应系列中排在较高位置的金属具有取代盐溶液中排在较低位置的金属的能力。等级较高的金属与矿石和其他化合物的隔离需要更多的能量。活性系列的另一个重要特征是，在向下移动时，金属的供电子能力降低。金属的反应性及其对应的离子列于下表（按降序排列）。请注意，红色的金属与冷水反应，橙色的金属不能与冷水反应，但可以与酸反应，蓝色的金属仅与某些强氧化性酸反应。尽管是非金属，但氢经常被包括在反应性系列中，因为它有助于比较金属的反应性。放在氢系列中的金属可以将其从酸（例如HCl和H2SO4）中置换出来（因为它们更具反应性）。

反应性系列的重要用途
除了提供对金属性质和反应性的深入了解之外，反应系列还具有其他几个重要应用。例如，可以借助活性系列来预测金属与水，金属与酸之间的反应结果以及金属之间的单取代反应。
1.金属与水之间的反应
钙和在反应系列中比钙更具反应性的金属可以与冷水反应形成相应的氢氧化物，同时释放出氢气。例如，钾和水之间的反应产生氢氧化钾和氢气，如下面提供的化学方程式所述：2K + 2H2O→2KOH + H2，因此，金属的反应系列可以用来预测金属和水之间的反应。

2.金属与酸之间的反应
当与盐酸或硫酸反应时，铅和在活性系列上排在铅之上的金属会形成盐。这些反应还涉及氢气的释放。锌与硫酸之间的反应是这种反应的一个例子。在这里，形成硫酸锌和氢气。化学方程式为：Zn + H2SO4→ZnSO4 + H2，因此，可以借助反应系列预测金属与某些酸之间的反应。

3.金属之间的单位移反应
在反应系列上，高等级金属很容易将低等级金属的离子还原。因此，低等级金属在它们之间的单置换反应中容易被高等级金属置换。这种反应的一个很好的例子是锌将铜从硫酸铜中置换出来。该反应的化学方程式为：Zn（s）+ CuSO4（aq）→ZnSO4（aq）+ Cu（s）
这个概念在金属提取中有几个实际应用。例如，通过与镁的一次置换反应从四氯化钛中提取钛。因此，金属的反应系列也可以用于预测单置换反应的结果。