Хімічний характер будь-якого металу в значній мірі обумовлений тим, наскільки легко він окиснюється, тобто наскільки легко його атоми здатні переходити в стан позитивних іонів. Метали, які виявляють легку здатність до окиснення, називають неблагородні метали. Метали, які важко піддаються окисненню, називають благородні метали.

Приклади.

Неблагородні метали: натрій Na, алюміній Аl, залізо Fe.

Благородні метали: мідь Cu, срібло Ag, золото Аu.

Якщо розташувати метали по зменшенню їх здатності до окиснення (тобто по зменшенню тенденції їх нейтральних атомів  переходи в позитивні іони – катіони), то складається електрохімічний ряд напруг металів:

(неблагородні метали) Li K Ba Ca Na Mg Al Mn Cr Zn Fe | Cd Co Ni Sn Pb H | Cu Ag Pt Au (благородні метали)

Кожен метал витісняє з розчинів солей всі інші метали, що стоять правіше в електрохімічному ряді напруг.

Приклад.

На цинковій платівці, зануреній в розчин купрум(II) сульфату, осідає мідь, а цинк переходить в розчин:

Zn + CuSO₄ = ZnSO₄ + Cu

Zn + Cu²⁺ = Zn²⁺ + Cu

Отже, протікає окисно-відновна реакція, в якій цинк окиснюється, а катіони купрум(II) відновлюються.

Zn – 2e^– = Zn²⁺

Cu²⁺ + 2e^– = Cu

Неблагородний метал – цинк переходить в розчин у вигляді іонів  Zn²⁺, а благородний метал – мідь, який у вихідному розчині находився в формі іонів Сu²⁺, осідає як метал мідь. Подібні реакції завжди протікають, якщо менш благородний метал занурюють в розчин солі більш благородного металу, тобто якщо менш благородний метал знаходиться в формі простої речовини, а більш благородний метал – в формі катіонів. При цьому перший метал окиснюється, а другий – відновлюється. У наведеному вище прикладі неблагородний метал – цинк є відновником, а іон благородного металу Сu²⁺ – окисником. Чи буде конкретний метал (або відповідно його катіон) відновником або окисником залежить від положення в електрохімічному ряду напруг його партнера по реакції.

Приклад.

Купрум по відношенню до катіонів аргентум(I) є відновником

Cu + 2Ag⁺ = Cu²⁺ + 2Ag

а катіони купрум(ІІ) по відношенню до феруму – окисник

Cu²⁺ + Fe = Cu + Fe²⁺

Узагальнюючи, можна стверджувати, що

• атом металу буде відновником по відношенню до катіону іншого металу, котрий знаходиться правіше його в електрохімічному ряді напруг;

• катіон металу буде окисником по відношенню до атому іншого металу, який знаходиться лівіше його в ряду напруг.

Таким чином, для певної пари металів, нейтральні атоми металу, що стоять лівіше в електрохімічному ряді напруг, прагнуть перейти в стан катіонів, а катіони другого металу, який стоїть правіше в ряді напруг, прагнуть перейти в стан нейтральних атомів. Якщо більш благородний метал знаходиться в атомному стані, а менш благородний метал – в стані катіонів, то реакція не протікає (платівка міді не реагує з цинк(II) сульфатом у водному розчині). В електрохімічний ряд напруг металів додано гідроген, оскільки гідроген подібно металам, може існувати у вигляді катіонів Н⁺ (Н₃О⁺). Хоча гідроген вважається неметалом, всі правила, описані для металів, застосовні і по відношенню до гідрогену:

Всі метали, які в електрохімічному ряді напруг стоять лівіше гідрогену, витісняють гідроген з розбавлених кислот

Приклади:

Zn + 2H₃O⁺ = Zn²⁺  + H₂ + 2H₂O

2Cr + 6H₃O⁺ = 2Cr³⁺ + 3H₂ + 6H₂O

Cu + H₃O⁺ = (немає реакції)

Вищенаведене правило визначає поведінку металів в окисно-відновних реакціях:

Всі метали, які в електрохімічному ряді напруг стоять зліва від гідрогену, діють на катіони гідрогену (катіони оксонію) як відновники

На положенні гідрогену в ряді напруг заснован практичний розподіл кислотних реактивів на кислоти-неокисники та кислоти-окисники. Кислоти-неокисники у водному розчині вступають в реакцію тільки з неблагородними металами і тільки за рахунок катіонів гідрогену.

Приклади:

Mg + 2HCl = MgCl₂ + H₂

Mg + 2H⁺ = Mg²⁺ + H₂

Fe + H₂SO₄ (розб.) = FeSO₄ + H₂

Fe + 2H⁺ = Fe²⁺ + H₂

Кислоти-окисники  у водному розчині реагують з усіма неблагородними металами та деякими благородними металами тільки за рахунок центрального атома кислотного залишку, водень при цьому не виділяється.

2Al + 6H₂SO₄ (конц.) = Al₂(SO₄)₃ + 3SO₂ + 6H₂O

2Al + I₂ + 6H⁺ + 3SO₄^2- = 2Al³⁺ +3SO₂ + 6H₂O

Cu + 4HNO₃ (конц.) = Cu²⁺ + 2NO₂ + 2H₂O

Cu + 4H⁺ + 2NO₃^– = Cu²⁺ + 2NO₂ + 2H₂O

3Ag + 4HNO₃ (розб.) = 3AgNO₃ + NO + 2H₂O

3Ag + 4H⁺ + NO₃^– = 3Ag⁺ + NO + 2H₂O

4Zn + 10HNO₃ (розб.) = 4Zn(NO₃)² + NH₄NO₃ + 3H₂O

4Zn + 10H⁺ + NO₃^– = 4Zn²⁺ + NH₄⁺ + 3H₂O

З благородних металів тільки платина Pt і золото Аu ні за яких умов (концентрація, нагрівання) не реагують з кислотами-окисниками. Але ці метали реагують з сумішшю кислот, наприклад царською водкою.

---