Deret reaktivitas
Dalam pengenalan ilmu kimia, deret reaktivitas atau deret aktivitas adalah suatu deret empiris, hasil perhitungan, dan suatu analisis struktural sederet logam, menurut "reaktivitas"nya dari tinggi ke rendah. Ini digunakan untuk merangkum informasi tentang reaksi logam dengan asam dan air, reaksi pengusiran berganda dan ekstraksi logam dari bijihnya.
Dari bawah ke atas, logam mengalami:
Tidak ada cara yang unik dan konsisten untuk mendefinisikan deret reaktivitas, tetapi sudah menjadi hal yang umum untuk menggunakan tiga macam reaksi di bawah, sebagian besar dapat dilakukan di laboratorium SMA (minimal demonstrasi).
Logam yang paling reaktif, seperti natrium, akan bereaksi dengan air dingin menghasilkan hidrogen dan hidroksida logam:
Logam di bagian tengah deret reaktivitas, seperti besi, akan bereaksi dengan asam seperti asam sulfat (tetapi tidak dengan air pada temperatur normal) menghasilkan hidrogen dan garam logam, seperto besi(II) sulfat:
Terdapat beberapa ambiguitas pada batas antar kelompok. Magnesium, aluminium dan seng "dapat" bereaksi dengan air, tetapi reaksi biasanya sangat lambat kecuali sampel logam dipersiapkan secara khusus untuk menghilangkan lapisan oksida di permukaannya yang menutupi logam selebihnya. Tembaga dan perak bereaksi dengan asam nitrat; tetapi karena asam nitrat adalah suatu asam oksidator, oksidatornya bukanlah ion H sebagaimana asam normal, tetapi ion NO.
Sebuah paku besi yang diletakkan dalam larutan tembaga(II) sulfat akan segera berubah warna karena deposit logam tembaga dan besi diubah menjadi besi(II) sulfat:
Secara umum, suatu logam dapat menggantikan logam yang lebih rendah dalam deret reaktivitas: logam yang lebih tinggi mereduksi ion-ion logam yang lebih rendah. Ini digunakan dalam reaksi termit (: "thermite reaction") untuk preparasi besi metalik jumlah kecil, dan dalam proses Kroll untuk preparasi titanium (Ti berada pada tingkat yang sama dengan Al dalam deret reaktivitas). Sebagai contoh, aluminium akan mereduksi besi(III) oksida menjadi besi, dan berubah menjadi aluminium oksida pada proses:
Dengan cara yang sama, magnesium dapat digunakan untuk mengekstraksi titanium dari titanium klorida, membentuk magnesium klorida melalui proses:
Namun, faktor lain dapat mempengaruhi, seperti persiapan kalium metalik melalui reduksi kalium klorida dengan natrium pada 850 °C. Meskipun natrium lebih rendah daripada kalium dalam deret reaktivitas, reaksi dapat berlangsung karena kalium lebih volatil, dan didistilasi dari campuran.
Deret reaktivitas kadang ditulis terbalik menurut potensial elektrode standar, yang dikenal juga sebagai "deret elektrokimia":
Posisi litium dan natrium berubah dalam deret ini; emas dan platina juga dibalik, meskipun pembalikan ini praktis kurang signifikan karena kedua logam ini sangat tidak reaktif.
Potensial elektrode standar lebih menawarkan suatu pengukuran kuantitatif daya suatu pereduksi, daripada pemikiran kualitatif deret reaktivitas lainnya. Namun, ini hanya berlaku pada kondisi "standar": terutama, hanya berlaku untuk reaksi dalam larutan air. Meskipun dengan syarat ini, potensial elektrode litium dan natrium – dan juga posisi mereka dalam deret elektrokimia – menunjukkan anomali. Urutan reaktivitas, seperti ditunjukkan oleh reaksi hebat dengan air atau laju perkaratan logam di udara, adalah
sama seperti urutan terbalik energi ionisasi (fasa gas). Ini dibuktikan dengan ekstraksi logam litium dengan elektrolisis campuran eutektik litium klorida dan kalium klorida: ternyata logam litium yang terbentuk di katoda, bukan kalium.