7.3. Взаимодействие металлов с кислотами

Почти все металлы реагируют с кислотами, образуя соли. Характер взаимодействия металла с кислотой зависит от активности металла, его свойств и концентрации кислоты.

При действии кислоты на металл роль окислителя играет или ион водорода (, разбавленная), или кислотный остаток кислородсодержащей кислоты (,– концентрированная).

Взаимодействие металлов с соляной кислотой.

С соляной кислотой взаимодействуют металлы, стоящие в ряду напряжений до водорода.

.

Вывод: окислителем являются катионы водорода, которые принимают электроны от атома металла.

Взаимодействие металлов с азотной кислотой

Концентрированная и разбавленная азотная кислота окисляет металлы без выделения водорода, так как в ней окислителем является нитрат-ион ().

Восстановление азотной кислоты различной концентрации при взаимодействии с металлами разной активности можно представить в виде схемы.

Согласно схеме степень окисления азота при взаимодействии кислоты с металлами меняется от +5 до -3.

Рассмотрим несколько примеров.

1. .

Коэффициенты в уравнении реакции подбираем ионно-электронным методом.

или .

2. .

Разбавленная азотная кислота при взаимодействии с неактивными металлами восстанавливается до , образуется сольи вода.

или .

3. .

При взаимодействии активных металлов с разбавленной азотной кислотой образуется соль, вода и или.

или .

.

При взаимодействии активных металлов с очень разбавленной азотной кислотой образуется соль, вода и аммиак или нитрат аммония.

или

Вывод: окислителем в азотной кислоте является нитрат-анион. Концентрированная азотная кислота пассивирует …

Следует иметь в виду, что во многих случаях при действии азотной кислоты на металлы образуется смесь различных азотсодержащих соединений, в которых преобладает какое-либо из них.

Взаимодействие металлов с серной кислотой

1. С разбавленной серной кислотой.

В разбавленной серной кислоте окислителем являются ионы водорода , поэтому она взаимодействует с металлами, расположенными в ряду напряжений до водорода.

2. С концентрированной серной кислотой.

В концентрированной серной кислоте окислителем является ион но так как сульфат-ион не является сильным окислителем, то большинство реакций идет при нагревании. Степень окисления серы может меняться от +6 до - 2. Чем активнее металл, тем больше степень восстановления серы.

Взаимодействие металлов с серной кислотой можно представить в виде схемы.

Характер взаимодействия зависит от активности металла, условий проведения реакции.

Например: при нагревании серной концентрированной кислоты с цинком сначала выделяется сернистый газ, а затем элементарная сера и сероводород.

В одном из уравнений расставим коэффициенты ионно-электронным методом.

Вывод: Окислителем в концентрированной серной кислоте является ион . Концентрированная серная кислота окисляет многие металлы, в том числе и такие, которые в ряду напряжений расположены правее водорода, при этом обычно выделяется сернистый газ.

Концентрированная серная кислота не действует на и пассивирует .