ПОМІРКУЙТЕ
Що, на вашу думку, є продуктом реакції металу з кислотою?
На мою думку, продуктами реакції металу з кислотою є сіль цієї кислоти та газуватий водень.
Сформулюйте гіпотезу: чи всі метали можуть реагувати з кислотами.
Я припускаю, що не всі метали можуть реагувати з кислотами, оскільки здатність до такої взаємодії залежить від активності металу та його положення в ряду активності відносно водню.
ПОМІРКУЙТЕ
Сформулюйте гіпотезу: чи можуть метали витісняти водень не лише з кислот, а й з інших сполук, зокрема з води.
Я гадаю, що активні метали можуть витісняти водень не лише з кислот, а й з інших сполук, наприклад із води, за умови їх високої хімічної активності.
Чи можна для таких реакцій також застосовувати ряд активності?
Так, для таких реакцій можна застосовувати ряд активності, оскільки він показує здатність металів витісняти водень із води за різних температурних умов.
ПОМІРКУЙТЕ
Сформулюйте гіпотезу: чи можна використовувати ряд активності для визначення здатності витіснення одного металу іншим.
На мою думку, ряд активності можна використовувати для цього, тому що більш активний метал, розташований ліворуч, здатен витісняти менш активний метал із розчину його солі.
Якщо так, то з якими ще сполуками можуть реагувати метали?
Я думаю, що крім солей, метали також можуть вступати в реакції з кислотами, водою та оксидами інших металів.
РОБОТА З ІНФОРМАЦІЄЮ
204. Підготуйте повідомлення про М. М. Бекетова та його дослідження щодо формування ряду активності металів.
Микола Миколайович Бекетов — видатний учений, який понад 30 років працював на кафедрі хімії у Харківському університеті. У 1865 році він оприлюднив свою теорію витіснення металів та експериментально встановив ряд їхньої активності, який сьогодні називають рядом Бекетова. На мою думку, його внесок у розвиток фізичної хімії є визначальним, оскільки він дозволив науковцям точно прогнозувати перебіг хімічних реакцій між металами та різними сполуками.
205. Шматочки магнію та олова помістили в розчин хлоридної кислоти. З яким металом реакція відбувається інтенсивніше? Складіть рівняння реакцій.
Реакція відбуватиметься інтенсивніше з магнієм, оскільки він у ряду активності розміщений значно лівіше за олово.
Рівняння реакцій:
Mg + 2HCl = MgCl₂ + H₂↑
Sn + 2HCl = SnCl₂ + H₂↑
206. У розчин нікель(2+) сульфату занурили свинцеву та залізну пластини. З яким металом реакція відбуватиметься? Відповідь поясніть.
Реакція відбуватиметься із залізною пластиною, тому що залізо в ряду активності розміщене лівіше за нікель і здатне витісняти його з розчину солі. Свинцева пластина реагувати не буде, оскільки свинець стоїть у ряду активності праворуч від нікелю.
207. Чому для одержання міді з розчину купрум(2+) сульфату не можна використовувати натрій і калій, адже вони активніші за мідь? Чи можна їх використовувати для одержання міді з розплаву купрум(2+) оксиду? Відповідь поясніть.
Натрій і калій не витісняють мідь із розчину солі, оскільки вони настільки активні, що реагують із водою, у якій ця сіль розчинена. Проте їх можна використовувати для одержання міді з розплаву оксиду, оскільки в розплаві відсутня вода
208. Які речовини утворюються під час взаємодії води: а) з активними металами; б) оксидами активних металічних елементів; в) оксидами неметалічних елементів? Наведіть приклади.
а) Під час взаємодії води з активними металами утворюються луги та водень, наприклад: $2Na + 2H_2O = 2NaOH + H_2 \uparrow$.
б) При взаємодії води з оксидами активних металічних елементів утворюються луги, наприклад: $CaO + H_2O = Ca(OH)_2$.
в) Унаслідок взаємодії води з оксидами неметалічних елементів утворюються кислоти, наприклад: $SO_3 + H_2O = H_2SO_4$.
209. Визначте можливість реакцій між такими металами та кислотами: а) Mg і H2SO4(розб.); б) Fe і HBr; в) Hg і HCl; г) Al і HI; д) Cu і H3PO4; е) Ni і H2SO4(розб.); є) Au і HCl; ж) Pb і HCl; з) Sn і H2SO4(розб.); и) Zn і HBr; і) Mn і H2SO4(розб.). Для можливих реакцій складіть хімічні рівняння та назвіть продукти реакцій.
Реакція можлива, якщо метал у ряду активності стоїть ліворуч від водню.
а) $Mg + H_2SO_4 = MgSO_4 + H_2 \uparrow$ (магній сульфат, водень);
б) $Fe + 2HBr = FeBr_2 + H_2 \uparrow$ (ферум(ІІ) бромід, водень);
в) Реакція не відбувається, бо ртуть стоїть після водню;
г) $2Al + 6HI = 2AlI_3 + 3H_2 \uparrow$ (алюміній йодид, водень);
д) Реакція не відбувається, бо мідь стоїть після водню;
е) $Ni + H_2SO_4 = NiSO_4 + H_2 \uparrow$ (нікель(ІІ) сульфат, водень);
є) Реакція не відбувається, бо золото стоїть після водню;
ж) $Pb + 2HCl = PbCl_2 + H_2 \uparrow$ (плюмбум(ІІ) хлорид, водень);
з) $Sn + H_2SO_4 = SnSO_4 + H_2 \uparrow$ (станум(ІІ) сульфат, водень);
и) $Zn + 2HBr = ZnBr_2 + H_2 \uparrow$ (цинк бромід, водень);
і) $Mn + H_2SO_4 = MnSO_4 + H_2 \uparrow$ (манган(ІІ) сульфат, водень).
210. Визначте можливість реакції з водою таких металів: K, Sr, Ba, Mn, Sn, Ag, Hg. Для можливих реакцій складіть хімічні рівняння і назвіть продукти реакцій.
З водою за звичайних умов реагують активні метали (до магнію), а при нагріванні — метали середньої активності.
- Калій (звичайні умови): $2K + 2H_2O = 2KOH + H_2 \uparrow$ (калій гідроксид, водень);
- Стронцій (звичайні умови): $Sr + 2H_2O = Sr(OH)_2 + H_2 \uparrow$ (стронцій гідроксид, водень);
- Барій (звичайні умови): $Ba + 2H_2O = Ba(OH)_2 + H_2 \uparrow$ (барій гідроксид, водень);
- Манган (при нагріванні з парою): $Mn + H_2O \overset{t}{=} MnO + H_2 \uparrow$ (манган(ІІ) оксид, водень);
- Станум, срібло та ртуть із водою не реагують.
211. Визначте можливість реакцій між такими металами та солями: а) FeSO4 і Sn; б) AgNO3 і Cu; в) NiCl2 і Al; г) CuSO4 і Hg; д) Hg(NO3)2 і Cu; е) Hg(NO3)2 і Ag; є) CrCl3 і Zn; ж) Al2(SO4)3 і Pb; з) SnCl2 і Zn; и) FeCl2 і Zn; і) NiSO4 і Fe; ї) CuBr2 і Al; й) Pb(NO3)2 і Ni. Для можливих реакцій складіть хімічні рівняння та назвіть продукти реакцій.
Реакція можлива, якщо вільний метал активніший за той, що входить до складу солі.
а) Реакція не відбувається (Sn менш активний за Fe);
б) $2AgNO_3 + Cu = Cu(NO_3)_2 + 2Ag \downarrow$ (купрум(ІІ) нітрат, срібло);
в) $3NiCl_2 + 2Al = 2AlCl_3 + 3Ni \downarrow$ (алюміній хлорид, нікель);
г) Реакція не відбувається (Hg менш активна за Cu);
д) $Hg(NO_3)_2 + Cu = Cu(NO_3)_2 + Hg \downarrow$ (купрум(ІІ) нітрат, ртуть);
е) Реакція не відбувається (Ag менш активне за Hg);
є) $2CrCl_3 + 3Zn = 3ZnCl_2 + 2Cr \downarrow$ (цинк хлорид, хром);
ж) Реакція не відбувається (Pb менш активний за Al);
з) $SnCl_2 + Zn = ZnCl_2 + Sn \downarrow$ (цинк хлорид, олово);
и) $FeCl_2 + Zn = ZnCl_2 + Fe \downarrow$ (цинк хлорид, залізо);
і) $NiSO_4 + Fe = FeSO_4 + Ni \downarrow$ (ферум(ІІ) сульфат, нікель);
ї) $3CuBr_2 + 2Al = 2AlBr_3 + 3Cu \downarrow$ (алюміній бромід, мідь);
й) $Pb(NO_3)_2 + Ni = Ni(NO_3)_2 + Pb \downarrow$ (нікель(ІІ) нітрат, свинець).
212. Які з наведених речовин взаємодіють із водою: Na, Ba, Fe, Fe2O3, H2SO4, NaOH, CaO, ZnO? Відповідь підтвердьте рівняннями реакцій.
Натрій (Na) — активний метал, розташований у ряду активності ліворуч від магнію. Він бурхливо реагує з водою за звичайних умов, утворюючи луг (натрій гідроксид) і водень:
$$2Na + 2H_2O = 2NaOH + H_2 \uparrow$$
Барій (Ba) — активний метал (розташований ліворуч від магнію), який взаємодіє з водою за звичайних умов із утворенням лугу та виділенням водню
$$Ba + 2H_2O = Ba(OH)_2 + H_2 \uparrow$$
Залізо (Fe) — метал середньої активності. Взаємодіє з водою лише у вигляді перегрітої пари при пропусканні крізь розпечені металічні ошурки. Продуктами реакції є оксид відповідного металічного елемента та водень:
$$2Fe + 3H_2O \overset{t}{=} Fe_2O_3 + 3H_2 \uparrow$$
Ферум(III) оксид ($Fe_2O_3$) — оксид металічного елемента, що утворюється при високій температурі як стабільний продукт, тому з водою не реагує.
Сульфатна кислота ($H_2SO_4$) — добре розчиняється у воді
Натрій гідроксид (NaOH) — добре розчиняється у воді з утворенням розчину лугу.
Кальцій оксид (CaO) — оксид активного металічного елемента, який взаємодіє з водою з утворенням лугу (кальцій гідроксиду):
$$CaO + H_2O = Ca(OH)_2$$
Цинк оксид (ZnO) — з водою не взаємодіє.
213. Визначте можливість реакцій між такими металами й оксидами: а) Zn і PbO; б) Fe2O3 і Ca; в) NiO і Al; г) CuO і Au; д) CuO і Na; е) Al2O3 і Cr; є) Cr2O3 і Zn; ж) PbO і Sn. Для можливих реакцій складіть хімічні рівняння та назвіть продукти реакцій.
Реакція між металом та оксидом можлива, якщо вільний метал є активнішим за той метал, що входить до складу оксиду.
а) Можлива ($Zn > Pb$): $Zn + PbO \overset{t}{=} ZnO + Pb$ (цинк оксид, свинець).
б) Можлива ($Ca > Fe$): $Fe_2O_3 + 3Ca \overset{t}{=} 3CaO + 2Fe$ (кальцій оксид, залізо).
в) Можлива ($Al > Ni$): $3NiO + 2Al \overset{t}{=} Al_2O_3 + 3Ni$ (алюміній оксид, нікель).
г) Неможлива (золото менш активне за мідь).
д) Можлива ($Na > Cu$): $CuO + 2Na \overset{t}{=} Na_2O + Cu$ (натрій оксид, мідь).
е) Неможлива (хром менш активний за алюміній).
є) Можлива ($Zn > Cr$): $Cr_2O_3 + 3Zn \overset{t}{=} 3ZnO + 2Cr$ (цинк оксид, хром).
ж) Можлива ($Sn > Pb$): $PbO + Sn \overset{t}{=} SnO + Pb$ (станум(II) оксид, свинець).
214. Після занурення цинкової пластини в розчин купрум(2+) нітрату на пластині виділилася мідь масою 3,2 г. Обчисліть масу цинку, що прореагував.
ВІДОМО:
$m(Cu) = 3,2$ г
$M(Cu) = 64$ г/моль
$M(Zn) = 65$ г/моль
ОБЧИСЛИТИ:
$m(Zn) – ?$
РОЗВ’ЯЗАННЯ:
Складаємо рівняння реакції:
$Zn + Cu(NO_3)_2 \overset{t}{=} Zn(NO_3)_2 + Cu \downarrow$
Визначаємо кількість речовини міді, що виділилася:
$n(Cu) = m / M = 3,2 \, \text{г} / 64 \, \text{г/моль} = 0,05$ моль.
За рівнянням реакції $n(Zn) = n(Cu)$, тому в реакцію вступило 0,05 моль цинку.
Обчислюємо масу цинку:
$m(Zn) = n \cdot M = 0,05 \, \text{моль} \cdot 65 \, \text{г/моль} = 3,25$ г.
Відповідь: прореагував цинк масою 3,25 г.
215. Обчисліть масу олова, яке можна одержати взаємодією станум(2+) оксиду з алюмінієм масою 0,54 кг.
ВІДОМО:
$m(Al) = 0,54 \, \text{кг} = 540$ г
$M(Al) = 27$ г/моль
$M(Sn) = 119$ г/моль
ОБЧИСЛИТИ:
$m(Sn) – ?$
РОЗВ’ЯЗАННЯ:
Складаємо рівняння реакції:
$3SnO + 2Al \xrightarrow{t} Al_2O_3 + 3Sn$
Обчислюємо кількість речовини алюмінію:
$n(Al) = 540 \, \text{г} / 27 \, \text{г/моль} = 20$ моль.
За рівнянням реакції співвідношення $n(Al) : n(Sn) = 2 : 3$.
Звідси $n(Sn) = 1,5 \cdot n(Al) = 1,5 \cdot 20 \, \text{моль} = 30$ моль.
Обчислюємо масу олова:
$m(Sn) = 30 \, \text{моль} \cdot 119 \, \text{г/моль} = 3570 \, \text{г} = 3,57$ кг.
Відповідь: можна одержати 3,57 кг олова.
216. Обчисліть об’єм водню (н. у.), який виділиться внаслідок узаємодії цинку масою 97,5 г із хлоридною кислотою.
ВІДОМО:
$m(Zn) = 97,5$ г
$M(Zn) = 65$ г/моль
$V_m = 22,4$ л/моль
ОБЧИСЛИТИ:
$V(H_2) – ?$
РОЗВ’ЯЗАННЯ:
Складаємо рівняння реакції:
$Zn + 2HCl = ZnCl_2 + H_2 \uparrow$
Обчислюємо кількість речовини цинку:
$n(Zn) = 97,5 \, \text{г} / 65 \, \text{г/моль} = 1,5$ моль.
За рівнянням реакції $n(H_2) = n(Zn) = 1,5$ моль.
Обчислюємо об’єм водню:
$V(H_2) = n \cdot V_m = 1,5 \, \text{моль} \cdot 22,4 \, \text{л/моль} = 33,6$ л.
Відповідь: виділиться 33,6 л водню.
217. Обчисліть кількість речовини сульфатної кислоти, необхідної для взаємодії з магнієм масою 12 г. Обчисліть масу утвореної солі та об’єм утвореного газу (н. у.).
ВІДОМО:
$m(Mg) = 12\text{ г}$
$M(Mg) = 24\text{ г/моль}$
$M(H_2SO_4) = 98\text{ г/моль}$
$M(MgSO_4) = 120\text{ г/моль}$
$V_m = 22,4\text{ л/моль}$
ОБЧИСЛИТИ:
$n(H_2SO_4) – ?$ $m(MgSO_4) – ?$ $V(H_2) – ?$
РОЗВ’ЯЗАННЯ:
Складаємо рівняння реакції:
$Mg + H_2SO_4 = MgSO_4 + H_2\uparrow$
Обчислюємо кількість речовини магнію:
$n(Mg) = m / M = 12\text{ г} / 24\text{ г/моль} = 0,5\text{ моль}$
За рівнянням реакції співвідношення кількостей речовин $n(Mg) : n(H_2SO_4) : n(MgSO_4) : n(H_2) = 1 : 1 : 1 : 1$.
Отже:
$n(H_2SO_4) = 0,5\text{ моль}$ $n(MgSO_4) = 0,5\text{ моль}$ $n(H_2) = 0,5\text{ моль}$
Обчислюємо масу солі:
$m(MgSO_4) = n \cdot M = 0,5\text{ моль} \cdot 120\text{ г/моль} = 60\text{ г}$
Обчислюємо об’єм газу:
$V(H_2) = n \cdot V_m = 0,5\text{ моль} \cdot 22,4\text{ л/моль} = 11,2\text{ л}$
Відповідь: необхідно 0,5 моль сульфатної кислоти; утвориться 60 г солі та 11,2 л водню.
218. Обчисліть кількість речовини міді, яку можна виділити з розчину купрум(2+) сульфату, що містить 32 г цієї солі.
ВІДОМО:
$m(CuSO_4) = 32\text{ г}$
$M(CuSO_4) = 160\text{ г/моль}$
ОБЧИСЛИТИ:
$n(Cu) – ?$
РОЗВ’ЯЗАННЯ:
Процес витіснення міді активнішим металом (наприклад, залізом) описується схемою:
$Me + CuSO_4 = MeSO_4 + Cu$
Обчислюємо кількість речовини солі:
$n(CuSO_4) = m / M = 32\text{ г} / 160\text{ г/моль} = 0,2\text{ моль}$
Згідно з хімічною формулою солі та рівнянням реакції заміщення, кількість речовини міді дорівнює кількості речовини купрум(ІІ) сульфату:
$n(Cu) = n(CuSO_4) = 0,2\text{ моль}$
Відповідь: можна виділити 0,2 моль міді.
219. Суміш магнію масою 6,0 г і заліза масою 16,8 г обробили достатньою кількістю розчину сульфатної кислоти. Обчисліть об’єм водню (н. у.), що виділиться під час реакції.
ВІДОМО:
$m(Mg) = 6,0\text{ г}$
$m(Fe) = 16,8\text{ г}$
$M(Mg) = 24\text{ г/моль}$
$M(Fe) = 56\text{ г/моль}$
$V_m = 22,4\text{ л/моль}$
ОБЧИСЛИТИ:
$V(H_2)_{заг} – ?$
РОЗВ’ЯЗАННЯ:
Обидва метали стоять у ряду активності ліворуч від водню, тому обидва реагують із кислотою:
$Mg + H_2SO_4 = MgSO_4 + H_2\uparrow$ (1) $Fe + H_2SO_4 = FeSO_4 + H_2\uparrow$ (2)
Обчислюємо кількість речовини кожного металу
$n(Mg) = 6,0\text{ г} / 24\text{ г/моль} = 0,25\text{ моль}$ $n(Fe) = 16,8\text{ г} / 56\text{ г/моль} = 0,3\text{ моль}$
За рівняннями (1) та (2) кількість водню дорівнює кількості металу, що прореагував:
$n_1(H_2) = n(Mg) = 0,25\text{ моль}$ $n_2(H_2) = n(Fe) = 0,3\text{ моль}$
Загальна кількість водню:
$n_{заг}(H_2) = 0,25 + 0,3 = 0,55\text{ моль}$
Обчислюємо загальний об’єм водню:
$V_{заг}(H_2) = 0,55\text{ моль} \cdot 22,4\text{ л/моль} = 12,32\text{ л}$
Відповідь: виділиться 12,32 л водню.
220. У розчин аргентум(1+) нітрату масою 85 г із масовою часткою солі 2 % занурили цинкову пластинку. Обчисліть масу срібла, що виділиться на пластинці після закінчення реакції. Обчисліть, як зміниться маса пластинки порівняно з її початковою масою.
ВІДОМО:
$m_{р-ну}(AgNO_3) = 85\text{ г}$
$w(AgNO_3) = 2\% = 0,02$
$M(AgNO_3) = 170\text{ г/моль}$
$M(Ag) = 108\text{ г/моль}$
$M(Zn) = 65\text{ г/моль}$
ОБЧИСЛИТИ:
$m(Ag) – ?$
$\Delta m_{пласт} – ?$
РОЗВ’ЯЗАННЯ:
Рівняння реакції:
$Zn + 2AgNO_3 = Zn(NO_3)_2 + 2Ag\downarrow$
Обчислюємо масу та кількість речовини солі в розчині:
$m(AgNO_3) = 85\text{ г} \cdot 0,02 = 1,7\text{ г}$ $n(AgNO_3) = 1,7\text{ г} / 170\text{ г/моль} = 0,01\text{ моль}$
За рівнянням реакції визначаємо кількість речовини срібла та цинку:
$n(Ag) = n(AgNO_3) = 0,01\text{ моль}$ $n(Zn)_{прор} = n(AgNO_3) / 2 = 0,005\text{ моль}$
Обчислюємо масу срібла, що виділилося:
$m(Ag) = 0,01\text{ моль} \cdot 108\text{ г/моль} = 1,08\text{ г}$
Обчислюємо масу цинку, що перейшов у розчин:
$m(Zn)_{прор} = 0,005\text{ моль} \cdot 65\text{ г/моль} = 0,325\text{ г}$
Обчислюємо зміну маси пластинки:
$\Delta m = m(Ag) – m(Zn)_{прор} = 1,08\text{ г} – 0,325\text{ г} = 0,755\text{ г}$
Відповідь: на пластинці виділиться 1,08 г срібла; маса пластинки збільшиться на 0,755 г.
РОЗУМІННЯ ЯВИЩ ПРИРОДИ (РОБОТА В ГРУПАХ)
221. Якщо один із реактантів нерозчинний у воді, приміром метали, то реакція з водою не може відбуватися в разі, якщо з-поміж продуктів реакції має утворитися нерозчинна у воді речовина. Сформулюйте гіпотезу, чим це можна пояснити. Проілюструйте цей принцип на прикладі реакцій свинцю з різними кислотами.
Це пояснюється утворенням нерозчинної плівки продукту на поверхні металу, що припиняє доступ реагенту до внутрішніх шарів (пасивація).
Приклади:
- З $HCl$: утворюється малорозчинний $PbCl_2$.
- З $H_2SO_4$: утворюється нерозчинний $PbSO_4$ (реакція припиняється).
- З $HNO_3$: утворюється розчинний $Pb(NO_3)_2$ (метал розчиняється повністю).
222. Запропонуйте, як за допомогою хімічних реакцій розділити суміш міді та заліза.
Для розділення цієї суміші я пропоную додати до неї розчин хлоридної кислоти. Залізо стоїть у ряду активності ліворуч від водню, тому воно вступить у реакцію, утворить розчинну сіль і перейде у розчин, а мідь як малоактивний метал не прореагує і залишиться в осаді.
223. Поясніть, чому можуть відбуватися такі зміни (при зануренні алюмінію в розчин меркурій(2+) нітрату та подальшому перебуванні на повітрі), з хімічної точки зору. Складіть відповідні рівняння реакцій.
Зміна стану виробу пояснюється тим, що алюміній витискує ртуть із солі, утворюючи на поверхні амальгаму, яка руйнує захисну оксидну плівку металу. Без цієї плівки активний алюміній починає інтенсивно реагувати з киснем та вологою повітря, перетворюючись на пухкий порошок.
$2Al + 3Hg(NO_3)_2 = 2Al(NO_3)_3 + 3Hg$
$4Al + 3O_2 = 2Al_2O_3$ (або з утворенням гідроксиду: $4Al + 3O_2 + 6H_2O = 4Al(OH)_3$)
224. Складіть рівняння реакції натрію з водою.
Рівняння реакції має такий вигляд:
$2Na + 2H_2O = 2NaOH + H_2 \uparrow$.
Яке спостереження свідчить про утворення водню? А натрій гідроксиду?
Про утворення водню свідчить інтенсивне виділення бульбашок газу, які змушують шматочок натрію швидко рухатися поверхнею, а про утворення натрій гідроксиду свідчить поява рожевого забарвлення розчину фенолфталеїну в місці контакту металу з водою.
Яка ознака активного перебігу цієї реакції?
Ознаками активного перебігу є бурхливе «вирування» води навколо натрію, швидке переміщення металу по поверхні та виділення великої кількості енергії.
Чому шматочок натрію переміщався поверхнею води, а не тонув?
Шматочок натрію не тонув, тому що цей метал має меншу густину за воду, а його швидке переміщення зумовлене виділенням бульбашок водню, які штовхають метал по поверхні.
Перелічіть ризики цього експерименту (взаємодії натрію з водою).
До основних ризиків належать бурхливий перебіг реакції з можливим розбризкуванням їдкого лугу, небезпека займання або вибуху водню, що виділяється, а також ризик отримання хімічних опіків при контакті з натрієм.
З опису експерименту наведіть приклади, як учитель контролював ризики для себе та учнівства в класі.
Учитель контролював ризики, використовуючи захисний прозорий екран та окуляри, працював з металом за допомогою пінцета, а також обмежив інтенсивність реакції, відрізавши лише невеликий шматочок натрію.
225. Намалюйте моделі хімічних реакцій взаємодії калію, кальцію, магнію та цинку з водою. Розташуйте згадані метали в ряд за зменшенням активності та порівняйте з рядом активності металів на форзаці.
Моделі (рівняння) хімічних реакцій:
- $2\text{K} + 2\text{H}_2\text{O} = 2\text{KOH} + \text{H}_2\uparrow$
- $\text{Ca} + 2\text{H}_2\text{O} = \text{Ca(OH)}_2 + \text{H}_2\uparrow$
- $\text{Mg} + 2\text{H}_2\text{O} (\text{гаряча}) = \text{Mg(OH)}_2 + \text{H}_2\uparrow$
- $\text{Zn} + \text{H}_2\text{O} (\text{пара}) \overset{t}{=} \text{ZnO} + \text{H}_2\uparrow$
Ряд металів за зменшенням активності: $\text{K} > \text{Ca} > \text{Mg} > \text{Zn}$. Ця послідовність повністю відповідає розташуванню цих елементів у ряду активності металів на форзаці підручника.
226. Чому з алюмінієвими виробами нічого не трапляється в повітрі або в разі занурення у воду?
На поверхні алюмінію завжди присутня тонка, але дуже міцна оксидна плівка, яка не пропускає повітря та воду до самого металу, захищаючи його від подальшої взаємодії.
Припустіть, яка речовина прореагує першою, якщо гранулу алюмінію помістити в хлоридну кислоту. Відповідь обґрунтуйте.
Я думаю, що першою із хлоридною кислотою прореагує захисна оксидна плівка (алюміній оксид), яка завжди вкриває поверхню металу. На мою думку, це логічно, оскільки кислота спочатку контактує із зовнішнім міцним шаром оксиду, і лише після його розчинення зможе взаємодіяти з чистим алюмінієм.
Чому реакція алюмінію з хлоридною кислотою із часом прискорюється?
Реакція прискорюється тому, що кислота поступово розчиняє оксидну плівку, оголюючи чистий метал під нею. Коли захисний шар зникає, площа безпосереднього контакту алюмінію з кислотою збільшується, що призводить до інтенсивнішої хімічної взаємодії.