تستخدم سلسلة النشاط الكيميائي للهالوجينات، والفلزات في توقع حدوث تفاعلات الإحلال البسيط.

 نعم، هذا صحيح تمامًا. سلسلة النشاط الكيميائي (أو سلسلة الفاعلية) هي أداة أساسية تستخدم لتوقع ما إذا كان تفاعل الإحلال البسيط سيحدث أم لا، وذلك لكل من الفلزات والهالوجينات.

الفكرة الأساسية هي أن:

العنصر الأكثر نشاطًا يمكن أن يحل محل العنصر الأقل نشاطًا من مركباته.

لنوضح ذلك لكل نوع على حدة:

1. سلسلة نشاط الفلزات (Metals Activity Series):

ترتب هذه السلسلة الفلزات من الأكثر نشاطًا (عادة في الأعلى) إلى الأقل نشاطًا (عادة في الأسفل).

الفلزات الأكثر نشاطًا تتفاعل بسهولة أكبر وتميل لفقدان الإلكترونات (التأكسد) بسهولة أكبر.

كيف تستخدم للتوقع؟ إذا كان الفلز المنفرد (المتفاعل) في تفاعل إحلال بسيط يقع أعلى في سلسلة النشاط من الفلز الموجود في المركب (محلول الملح أو الحمض أو الماء)، فإن التفاعل سيحدث ويحل الفلز الأكثر نشاطًا محل الفلز الأقل نشاطًا. إذا كان الفلز المنفرد يقع أسفل الفلز في المركب، فإن التفاعل لن يحدث.

مثال على الفلزات:

سلسلة النشاط (ترتيب تقريبي من الأعلى للأدنى): بوتاسيوم (K) > صوديوم (Na) > كالسيوم (Ca) > ماغنيسيوم (Mg) > ألومنيوم (Al) > زنك (Zn) > حديد (Fe) > رصاص (Pb) > هيدروجين (H) > نحاس (Cu) > فضة (Ag) > ذهب (Au).

تفاعل متوقع الحدوث: تفاعل الزنك (Zn) مع كبريتات النحاس (CuSO₄).

الزنك يقع أعلى النحاس في سلسلة النشاط.

لذلك، الزنك أكثر نشاطًا من النحاس ويمكنه أن يحل محله:

Zn(s) + CuSO₄(aq) → ZnSO₄(aq) + Cu(s)

تفاعل غير متوقع الحدوث: تفاعل النحاس (Cu) مع كبريتات الزنك (ZnSO₄).

النحاس يقع أسفل الزنك في سلسلة النشاط.

لذلك، النحاس أقل نشاطًا من الزنك ولا يمكنه أن يحل محله:

Cu(s) + ZnSO₄(aq) → لا يحدث تفاعل

2. سلسلة نشاط الهالوجينات (Halogens Activity Series):

ترتب هذه السلسلة الهالوجينات (عادة) من الأكثر نشاطًا إلى الأقل نشاطًا.

الهالوجينات الأكثر نشاطًا تتفاعل بسهولة أكبر وتميل لاكتساب الإلكترونات (الاختزال) بسهولة أكبر.

كيف تستخدم للتوقع؟ إذا كان الهالوجين المنفرد (المتفاعل - والذي يوجد على شكل جزيء ثنائي الذرة، مثل Cl₂) في تفاعل إحلال بسيط يقع أعلى في سلسلة النشاط من الهالوجين الموجود في المركب (على شكل أيون الهاليد، مثل Br⁻ في KBr)، فإن التفاعل سيحدث ويحل الهالوجين الأكثر نشاطًا محل الهالوجين الأقل نشاطًا. إذا كان الهالوجين المنفرد يقع أسفل الهالوجين في المركب، فإن التفاعل لن يحدث.

مثال على الهالوجينات:

سلسلة النشاط (من الأكثر نشاطًا للأقل نشاطًا): فلور (F₂) > كلور (Cl₂) > بروم (Br₂) > يود (I₂).

تفاعل متوقع الحدوث: تفاعل الكلور (Cl₂) مع بروميد البوتاسيوم (KBr).

الكلور يقع أعلى البروم في سلسلة النشاط.

لذلك، الكلور أكثر نشاطًا من البروم ويمكنه أن يحل محله:

Cl₂(g) + 2KBr(aq) → 2KCl(aq) + Br₂(l)

تفاعل غير متوقع الحدوث: تفاعل البروم (Br₂) مع كلوريد البوتاسيوم (KCl).

البروم يقع أسفل الكلور في سلسلة النشاط.

لذلك، البروم أقل نشاطًا من الكلور ولا يمكنه أن يحل محله:

Br₂(l) + 2KCl(aq) → لا يحدث تفاعل

خلاصة:

سلسلة النشاط الكيميائي، سواء للفلزات أو للهالوجينات، هي أداة تنبؤية تعتمد على مدى سهولة تأكسد الفلز أو اختزال الهالوجين. العنصر الذي يتمتع بهذه السهولة بشكل أكبر (الأكثر نشاطًا) هو الذي يمتلك القدرة على إزاحة (إحلال) العنصر الأقل نشاطًا من مركباته.