Експериментуємо. Досліджуємо хімічні властивості металів

Зміст

ДОСЛІДЖУЄМО ХІМІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ МЕТАЛІВ. ДОСЛІД 1

Який зовнішній ефект свідчить про перебіг хімічної реакції?

Про реакцію свідчить зміна кольору мідної дротини з червонуватого на чорний через утворення оксидної плівки.

Складіть рівняння реакції металу з киснем повітря.

Окиснення міді під час нагрівання:
$2Cu + O_2 = 2CuO$

Зазначте речовину-окисник і речовину-відновник.

Мідь ($Cu$) — відновник, кисень ($O_2$) — окисник.

ДОСЛІДЖУЄМО ХІМІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ МЕТАЛІВ. ДОСЛІД 2

Чи помічаєте зміни в пробірках?

Без нагрівання видимих змін у сумішах металів із йодом немає, оскільки за кімнатної температури реакція йде дуже повільно.

Що спостерігаєте?

Під час нагрівання розчин йоду знебарвлюється або світлішає. Це підтверджує його хімічну взаємодію з металами.

ДОСЛІДЖУЄМО ХІМІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ МЕТАЛІВ

Складіть хімічні рівняння.

Дослід 1 (окиснення міді):
$2Cu + O_2 = 2CuO$

Дослід 2 (реакція з йодом):
$2Cu + I_2 = 2CuI$
$Fe + I_2 = FeI_2$

Дослід 3 (реакція з кислотою):
$Mg + 2HCl = MgCl_2 + H_2\uparrow$
$Zn + 2HCl = ZnCl_2 + H_2\uparrow$

Дослід 4 (реакція із сіллю):
$Zn + CuCl_2 = ZnCl_2 + Cu$
$Fe + CuCl_2 = FeCl_2 + Cu$

Укажіть процеси окиснення і відновлення.

Реакція міді з йодом:
Окиснення: $Cu^0 - 1e^- \rightarrow Cu^+$
Відновлення: $I_2^0 + 2e^- \rightarrow 2I^-$

Реакція заліза з йодом:
Окиснення: $Fe^0 - 2e^- \rightarrow Fe^{2+}$
Відновлення: $I_2^0 + 2e^- \rightarrow 2I^-$

Що спостерігаєте?

У пробірках із магнієм, цинком та кислотою бурхливо виділяється водень. У розчині купрум(II) хлориду поверхня цинку та заліза вкривається червоним нальотом чистої міді.

Який метал найактивніше реагує з кислотою?

Магній реагує найбурхливіше, інтенсивно виділяючи водень. Це відповідає його місцю в ряду активності (зліва від цинку та заліза).

Чи помічаєте зміни в пробірках?

У другому досліді під час нагрівання зникає бурий колір йоду через утворення йодидів. У третьому досліді суміш міді з кислотою не змінюється навіть після нагрівання, бо мідь стоїть у ряду активності після водню і не витісняє його з кислот.

ДОСЛІД 3

Напишіть рівняння реакцій.

Магній і цинк реагують із виділенням газу, а мідь — ні:
$Mg + 2HCl = MgCl_2 + H_2\uparrow$
$Zn + 2HCl = ZnCl_2 + H_2\uparrow$
$Cu + HCl \neq \text{реакція не відбувається}$

Чи узгоджується результат досліду з розміщенням металів у ряду активності?

Так, повністю узгоджується. Магній і цинк розташовані до водню, тому витісняють його з кислот. Магній активніший за цинк, бо стоїть лівіше. Мідь розташована після водню, тому реакція не відбувається.

ДОСЛІД 4

Опишіть зовнішні ефекти реакцій і складіть хімічні рівняння.

Цинк і залізо вкриваються червоно-бурим осадом міді. Синій розчин купрум(II) хлориду з цинком знебарвлюється (через утворення $ZnCl_2$), а із залізом стає блідо-зеленим (через утворення солі феруму(II)).

Рівняння реакцій:
$Zn + CuCl_2 = ZnCl_2 + Cu$
$Fe + CuCl_2 = FeCl_2 + Cu$