Γιατί τα μέταλλα όπως το Au ή το PT δεν αντιδρούν άμεσα με οξυγόνο;
1. Υψηλή ενέργεια ιονισμού:
- Τόσο ο χρυσός όσο και η πλατίνα έχουν πολύ υψηλές ενέργειες ιονισμού, που σημαίνει ότι χρειάζεται πολλή ενέργεια για να απομακρυνθεί ένα ηλεκτρόνιο από τα άτομα τους.
- Αυτό καθιστά δύσκολο για αυτούς να σχηματίσουν θετικά ιόντα, τα οποία είναι απαραίτητα για την αντίδραση με οξυγόνο για να σχηματίσουν οξείδια.
2. Ισχυρή μεταλλική σύνδεση:
- Η ισχυρή μεταλλική σύνδεση σε αυτά τα μέταλλα δημιουργεί μια πολύ σταθερή και συμπαγή δομή.
- Αυτή η δομή αντιστέκεται στην επίθεση με οξυγόνο, η οποία θα απαιτούσε τη διάσπαση αυτών των ισχυρών δεσμών.
3. Κινητική αδράνεια:
- Παρόλο που η θερμοδυναμική της αντίδρασης μπορεί να ευνοήσει την οξείδωση, ο ρυθμός αντίδρασης είναι εξαιρετικά αργός λόγω της κινητικής αδράνειας των μετάλλων.
- Αυτό σημαίνει ότι η αντίδραση απαιτεί μια σημαντική ενέργεια ενεργοποίησης για να προχωρήσει.
4. Σχηματισμός προστατευτικών στρωμάτων οξειδίου:
- Ενώ ο χρυσός και η πλατίνα δεν σχηματίζουν εύκολα οξείδια, μπορούν να σχηματίσουν πολύ λεπτά, προστατευτικά στρώματα οξειδίου στην επιφάνεια τους.
- Αυτά τα στρώματα λειτουργούν ως εμπόδιο, εμποδίζοντας την περαιτέρω αντίδραση με οξυγόνο.
5. Ηλεκτρονική διαμόρφωση:
- Η ηλεκτρονική διαμόρφωση του χρυσού και της πλατίνας συμβάλλει στη σταθερότητά τους. Έχουν ένα γεμάτο D-orbital και ένα μονό S-Electron, το οποίο τους καθιστά λιγότερο αντιδραστικό.
Σημαντική σημείωση: Αν και ο χρυσός και η πλατίνα θεωρούνται ανθεκτικά στην οξείδωση, μπορούν ακόμα να αντιδράσουν με οξυγόνο υπό ορισμένες συνθήκες:
- Υψηλές θερμοκρασίες: Σε πολύ υψηλές θερμοκρασίες, μπορούν να αντιδράσουν με οξυγόνο για να σχηματίσουν οξείδια.
- Παρουσία ισχυρών οξειδωτικών παραγόντων: Οι ισχυροί οξειδωτικοί παράγοντες όπως το Aqua Regia (μείγμα νιτρικού οξέος και υδροχλωρικού οξέος) μπορούν να διαλύουν το χρυσό.
- ηλεκτροχημικές διεργασίες: Οι ηλεκτροχημικές διεργασίες μπορούν να προκαλέσουν οξείδωση αυτών των μετάλλων.
Συνοπτικά, η ενέργεια υψηλής ιονισμού, η ισχυρή μεταλλική συγκόλληση, η κινητική αδράνεια, ο σχηματισμός προστατευτικών στρωμάτων οξειδίου και η ηλεκτρονική διαμόρφωση συμβάλλουν στην αντίσταση του χρυσού και της πλατίνας στην οξείδωση.
