Allmänna trender:
* oxidation: Den vanligaste reaktionen med luft är oxidation, där metallen tappar elektroner för att bilda oxider. Detta drivs av övergångsmetallernas tendens att bilda stabila katjoner med varierande oxidationstillstånd.
* oxidationshastighet: Oxidationshastigheten varierar mycket beroende på faktorer som:
* position i det periodiska tabellen: Metaller högre i den periodiska tabellen är mer reaktiva.
* Ytarea: Findelade metaller oxiderar snabbare på grund av ökad ytexponering.
* Närvaro av föroreningar: Föroreningar kan påskynda oxidation.
* Temperatur: Högre temperaturer ökar i allmänhet reaktionshastigheter.
* fuktighet: Fukt kan underlätta oxidation.
Specifika exempel:
* järn (Fe): Rustning är ett välkänt exempel. Järn reagerar med syre och fukt för att bilda hydratiserad järn (iii) oxid (Fe₂o₃ · xH₂O), allmänt känd som rost.
* koppar (CU): Koppar oxiderar i luft för att bilda en grön patina, ett skikt av kopparkarbonat och kopparhydroxid. Denna patina fungerar som ett skyddande skikt, vilket förhindrar ytterligare oxidation.
* silver (AG): Silver plågor i luften på grund av bildningen av silver sulfid (Ag₂s) från reaktion med svavelföreningar som finns i luften.
* Guld (AU): Guld är anmärkningsvärt oreaktivt och oxiderar inte i luften, därmed användningen av smycken.
Andra reaktioner:
* nitridation: Vissa övergångsmetaller kan reagera med kväve i luften för att bilda nitrider.
* karbonylering: Metaller som järn och nickel kan reagera med kolmonoxid för att bilda karbonyler, ofta flyktiga och toxiska föreningar.
Konsekvenser:
* korrosion: Oxidation kan leda till korrosion och förnedra metallens strukturella integritet.
* Förlust av egenskaper: Oxidation kan förändra metallens elektriska konduktivitet, färg och andra egenskaper.
* Bildning av oxider: Oxider kan vara användbara för olika tillämpningar, såsom pigment, katalysatorer och keramik.
Obs:
Det är viktigt att komma ihåg att det bara är allmänna trender. Den specifika reaktionen av en övergångsmetall med luft beror på olika faktorer som nämns ovan.
Sammanfattningsvis reagerar övergångsmetaller med luft på komplexa sätt, ofta involverar oxidation för att bilda oxider. Hastigheten och naturen av dessa reaktioner varierar avsevärt, vilket påverkar stabilitet, egenskaper och tillämpningar av dessa metaller.
