金属与水、酸反应的情况,一是与反应物的本性有关,即与金属的活性和酸的性质有关;二是与生成物的性质有关;三是与反应温度、酸的浓度有关。
在常温下纯水的氢离子浓度为10(-7次方)g·mol-1,其EH+/H2=-0.41V。因此,E°<-0.41V的金属都可能与水反应。性质很活波的金属,如钠、钾在常温下就与水剧烈地起反应。钙的作用比较缓和,镁只能与沸水起反应,铁则须在炽热的状态下与水蒸气发生反应。有些金属如镁等与水反应生成的氢氧化物不溶于水,复盖在金属表面,在常温时,就使反应难于继续进行。
一般E°为负值的金属都可以与非氧化性酸反应放出氢气。有一些金属虽然E°为负,但由于表面形成了很致密的氧化膜而“钝化”,实际上难溶于酸。有的金属与酸反应,由于生成难溶沉淀复盖在金属表面而使反应难以进行,例如,铅与硫酸反应生成PbSO4复盖在铅表面,因而难溶于硫酸。
E°为正值的金属一般不容易被酸中的氢离子氧化,只能被氧化性的酸氧化、或在氧化剂的存在下,与非氧化性酸反应。
有的金属如铝、铬、铁等在浓HNO3,浓H2SO4中由于钝化而不发生作用。
金属除了少数显两性以外,一般都不与碱起作用。锌、铝与强碱反应,生成氢和锌酸盐或铝酸盐,反应如下:
Zn+2NaOH+2H2O=Na2[Zn(OH)4]+H2↑
2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2↑
铍、铝、镓、铟、锡等也能与强碱反应。
活泼金属还可以把不活泼的金属从其盐溶液中置换出来。从上述金属参加的化学反应来看,都是金属原子中的电子转给非金属原子、氢离子或较不活泼的金属阳离子,金属被氧化。在这些反应中,金属都是还原剂。但是也有例外,例如,除了卤素以外,金的电子亲和势比任何其它元素都要高,故可以预料能制得含Au-的化合物。的确,CsAu是一个含Au-的离子化合物。