Подавляющее большинство элементов периодической системы - металлы. Как отмечалось в предыдущем разделе, степень окисления металлов в соединениях всегда положительный. То есть, все металлы
относительно легко отдают валентные электроны и проявляют восстановительные свойства. Но восстановительные свойства проявляются в различных металлов по-разному. Чем легче металл отдает свои электроны, тем он активнее, тем энергичнее он вступает во взаимодействие с другими веществами. Количественной мерой металлической активности в водных растворах можно считать стандартный электродный потенциал (ф0).
Рассмотрим окислительно-восстановительную реакцию между кусочком цинка и раствором сульфата купруму:
Zn + CuSO4 = ZnSO4 + Cu
Zn0-2e- = Zn2+ 1 (реакция окисления)
Cu2+ +2e- = Cu0 1 (реакция восстановления)
Атомы цинка отдают свои валентные электроны ионам Cu2+ и превращаются в ионы цинка Zn2+, а ионы купруму восстанавливаются и выделяются в виде металлической меди. Если поступить наоборот, то есть погрузить кусочек меди в раствор соли цинка, то никакой реакции не состоится. Это показывает, что цинк более активный металл, чем медь, то есть его атомы легче отдают электроны, чем атомы меди.
Вытеснение одних металлов из растворов их солей другими металлами впервые было подробно изучено российским ученым О.М.Бекетовим, который сгруппировал металлы за уменьшением их химической активности в так называемый "ряд вытеснения". В наше время ряд вытеснение А.н.бекетова имеет название ряда напряжений, или ряд стандартных электродных потенциалов.
Металл, погруженный в раствор соли этого металла называют электродом, а резкое изменение потенциала на границе раздела между металлом и раствором называют электродным потенциалом. Измерить потенциал отдельного электрода невозможно. Чтобы построить численное шкалу электродных потенциалов, необходимо потенциал определенного окислительно-восстановительного процесса принять за ноль. Более активные металлы имеют более низкие значения фо. С ростом фо восстановительная свойство металла уменьшается.
Необходимо отметить, что приведенный ряд характеризует поведение металлов и их солей только в водных растворах при комнатной температуре и концентрации ионов металла 1 моль/л. Кроме того, нужно заметить, что высокая электрохимическая активность металлов не всегда означает его высокую химическую активность.