Тема3.2: Металлы практическая№ 3 Тема: «Взаимодействие кислот с металлами»

Цель: 1. Показать зависимость взаимодействия металлов с кислотами от активности металла и концентрации кислот.

2. Закрепить умение определять степени окисления элемента, процессы окисления, восстановления, окислитель, восстановитель, расставлять коэффициенты в уравнении окислительно-восстановительной реакции методом электронного баланса.

ТАБЛИЦА: Газообразные продукты выделения при взаимодействии металлов с кислотами.

Металлы

Na

К

Са

Мg

Аl

Zn

Fe

Sn

РЬ

Си

Нg

Ag

AuPt

НС1 разбавл.

Н2

Н2

Н2

Н2

Н2

Н2

Н2

Н2

Н2

-

-

-

-

НС1 конц.

Н2

Н2

Н2

Н2

Н2

Н2

Н2

Н2

Н2

-

-

-

-

H2SO4 разбавл.

Н2

Н2

Н2

Н2

Н2

Н2

Н2

Н2

Н2

-

-

-

-

H2SO4 конц.

H2S

H2S

H2S

SO2

SO2

SO2

-

SO2

SO2

SO2

SO2

SO2

HNO3разбавл.

NH3

NH3

NH3

NH3

NH3

NH3

NH3

NH3

NO

NO

NO

NO

-

HNO3 конц.

N2O

N2O

N2O

N2O

-

NO2

-

NO2

NO2

NO2

NO2

NO2

-

ТЕОРИЯ

А. Взаимодействие металлов с соляной кислотой

Соляная кислота - это раствор хлористого водорода в воде. Обычная концентрированная соляная кислота содержит около 37 % НС1. Независимо от концентрации соляная кислота при взаимодействии с металлами выделяет водород и образует соли-хлориды. Соляная кислота не реагирует с металлами, стоящими после Н в электрохимическом ряду напряжения металлов.

НАПРИМЕР. 2 Н⁺¹ С1^-1 + Zn⁰ → Zn⁺² Cl₂^-1 + H₂⁰↑ Zn⁰ – 2ē → Zn⁺² окисление (восстановитель)

2 Н⁺¹ + 2ē → H₂⁰ восстановление (окислитель)

Б. Взаимодействие металлов с серной кислотой

1.Разбавленная серная кислота взаимодействует с металлами по схеме:

H₂SO₄ + Металл(до Н) -+Соль + Н₂↑

Разбавленная серная кислота не взаимодействует с металлами, стоящими после Н в электрохимическом

ряду напряжения металлов.

2.Концентрированная серная кислота не реагирует с золотом и платиновыми (Pt, Jr, Os и др.) металлами.

При взаимодействии прочих металлов с концентрированной серной кислотой образуются соль, вода и газы

(SO₂, H₂S — в зависимости от активности металла). Водород (Н₂) при взаимодействии с концентрированной серной кислотой не выделяется.

НАПРИМЕР. 2 H₂ ⁺¹S⁺⁶ O₄^-2 (к) + Сu⁰ → Cu⁺² S⁺⁶ O₄ ^-2 + 2 Н₂ ⁺¹О^-2 + S⁺⁴ 0₂^-2↑

Сu⁰ - 2ē → Cu⁺² окисление (восстановитель)

S⁺⁶ + 2ē → S⁺⁴ восстановление (окислитель)

В. Взаимодействие металлов с азотной кислотой.

1 .Азотная кислота взаимодействует со всеми металлами, кроме золота и платиновых. 2.При взаимодействии металлов с азотной кислотой водород не выделяется. З.При взаимодействии металлов с азотной кислотой образуются соль, вода и газ (в зависимости от активности металла и концентрации кислоты – N₂ О, NO₂, NO, NH₃) НАПРИМЕР. 4 H⁺¹ N⁺⁵ O₃^-2 (k) + Cu⁰ → Cu⁺² (N⁺⁵ O₃^-2 )₂ + 2H₂⁺¹ O^-2 + 2N⁺⁴ O₂^-2 Cu⁰ - 2ē → Cu⁺² (1) окисление (восстановитель)

2N⁺⁵ + 2ē → 2N⁺⁴ (2) восстановление (восстановитель)