Взаимодействие кислот с металлами

Учащиеся познакомились с химическим составом и
классификацией кислот, выяснили их некоторые
общие химические свойства. А именно: кислоты
могут взаимодействовать с основаниями и
основными оксидами.

Поэтому цель нашего урока — продолжить
характеризовать общие химические свойства
кислот в свете ионных представлений. Для этого
нужно: научиться пользоваться рядом напряжений
металлов для прогнозирования возможных
химических реакций кислот.

В тетрадях записываем число и тему урока:

Взаимодействие кислот с металлами.

Если кислоты могут взаимодействовать с
основаниями и основными оксидами, а ключевым
элементом в их составе является металл, то
возможно ли взаимодействие металлов с кислотами.
Проверим это экспериментально.

Mg + HCl — выделяется газ. Следовательно, кислоты
могут взаимодействовать с металлами. Попробуем
разнообразить металлы. Возьмем Zn и Cu. Дети
демонстрационно проводят реакции
взаимодействия цинка и хлороводородной кислоты
при нормальных условиях (видимых изменения нет),
затем при нагревании. Наблюдается выделение
газа. Другой ученик проводит реакцию
взаимодействия меди с той же кислотой при
обычных условиях и при нагревании. Реакция не
идет. Отрицательный результат — тоже результат.

Подведем итог магний взаимодействует с
кислотой при нормальных условиях, цинк — при
нагревании, медь — не взаимодействует.

Почему же металлы по-разному взаимодействуют с
кислотами? Разная химическая активность!

Подобные опыты проводил в прошлом веке русский
химик Н.Н.Бекетов. На основании экспериментально
полученных данных он составил ряд активности
металлов, который называется рядом напряжения
металлов. В нем металлы располагаются в порядке
уменьшения химической активности. Учитель
показывает активные металлы, металлы средней
активности и малоактивные.

Хотелось бы мне посмотреть на вашу активность.
Поднять руки вверх, выпрямить их и очень быстро
сжимать и разжимать кулачки по 10 раз. (Повторить
дважды) Достаточно! Теперь пальчиками потрите
мочки ушей по 10 раз. (Повторить дважды). В процессе
упражнения учитель быстро считает от 1 до 10. Кто
успел за моим счетом, тот активный, а кто не успел
— тот малоактивный.

Данный фрагмент урока объединяет физминутку и
позволяет детям почувствовать понятие
активности и малой активности.

Для следующего ролевого этапа урока нужны два
мальчика. Один — знаменитый боксер Александр
Балуев, а другой — маленький щупленький,
трусливый Слабачок. Задание: сидят две подружки
на стульчиках. Вам понравился стульчик под одной
из подружек. Как вы будете его освобождать для
себя, находясь в сценическом образе своего героя?
Дети предполагают возможные ситуации: боксер
силой «вытряхнет» или попытается испугать
сидящих. Слабачок же, тоже попытается выгнать,
угрожать, испугать, но ему это не удается.
Нисколько не страшно.

А если это не персонажи, а химические элементы.
Тогда можно увидеть суть наших химических
реакций. Более активный металл замещает водород
в составе кислоты. А почему же медь не
взаимодействует с кислотой? Дети приходят к
выводу, что медь — малоактивный металл и не может
вытеснить водород из растворов кислот.

Вывод. Мы выяснили закономерности
взаимодействия кислот с металлами: водород из
кислот вытесняют металлы, стоящие до водорода в
ряду активности.

Пришло время закончить работу со схемами,
соответствующими проведенным химическим
реакциям взаимодействия металлов с кислотой:

 На доске дети составляют реакции
взаимодействия хлороводородной кислоты с цинком
и магнием в молекулярном и ионном виде. Как видно
из кратких ионных уравнений, вместо
хлороводородной кислоты можно взять какую-либо
другую кислоту. Конечно, есть кислоты, которые
взаимодействуют с металлами по-особому, но об
этом мы поговорим на уроках химии позже.

Итак, на уроке сегодня вы

• познакомились с рядом активности металлов;
• пополнили знания о химических свойствах кислот;
• выяснили, что о возможности реакции между
  кислотой и металлом подскажет ряд активности.

Домашнее задание, оценки за урок.

типичные реакция кислот:примеры приведите пожалуйста очень надо?

В атоме химического элемента электроны находятся на двух энергетических уровнях, наса внешнем уровне — 5 электронов. Этот элемент1) бор 2) азот 3) нео
…

н 4) фосфор​

Напишите функциональные группы веществ.1) карбоновые кислоты________________2) одноатомные спирты_____________________3) альдегиды ___________________
…

___ ​

Напишите реакций получения:а )серной и соляной кислотыб )оксида магния и углекислого газав )гидроксида лития и гидроксида аллюминияг )сульфата калия
…

и силиката натрия​

1. Из предложенных формул: P2O5, K2O, MgO, CuSO4, SO3, AlCl3, CO2, выпишите формулы кислотных оксидов, дайте им название.
2. Запишите уравнение реакци
…

и взаимодействия кислотного оксида с водой. (любого из предложенных)
50 Баллов помогите пж!!

Назовите минералы из которого получают медь​

Б) Какими свойствами обладают кислород и углекислый газ?B) Применяя знания о свойствах воздуха, поясните его значение в природе иЖИЗНИ человека.​

Задание «Атмосфера»В некотором царстве, в некотором государстве жила -была старухаАтмосфера, и было у нее три сына: азот, кислород и углекислый газ. К
…

ормиламать детей, пока они не выросли. Один из них был толстый и весил 78 кг.Жили эти братья, не тужили. Однажды стала старуха разжигать печь ипопросила сходить их в лес за дровами. Идут они по лесу, одного радостновстречают зеленые растения, тянутся листочками к нему, он нужен им дляпитания, другой оказался среди жуков, зайцев и белок, он им был необходим.Увидели братья в лесу колодец, захотелось им испить водички. Одиннагнулся вода помутнела. Вернулись братья из леса, решила старухаподвергнуть их испытаниям. Кто может растопить печь? Чтобы разгорелисьдрова в печке, дунул на них один из братьев, огонь загорелся, чтобы неотстать от брата дунул другой — огонь погас. Разругались братья, разошлисьпо разным углам. В одной комнате царило веселье, здоровье, радость, вдругой головная боль, слабость, болезни. Несмотря на это они не моглижить друг без друга.А) Сколько видов газа описывается в сказке?Варианты ответов: A) 1 Б) 2Б) 2 В) 3В) 3 Г) 4Д) 5​

53 год до нашей эры что произошло​

607. Напишите 5 призывов к приближающемуся празднику. пользуйте глаголы в повелительном наклонений в форме 1-голица множественного числа, а также глаг
…

олы в форме 3-го лица ссловами да, пусть.Объясните в записанных вами предложениях постановку знакопрепинания. образец: ребята посадим на нашей улице деревья! Да здравствует наша страна!​

Обёьм кислорода при н.у ,маса которого 3,2г

Кислоты взаимодействие с металлами — Справочник химика 21

    Азотная кислота действует почти на все металлы (кроме золота, платины и некоторых других), превращая их в соли. В ней растворяют серебро, медь, свинец, на которые другие кислоты не действуют. Концентрированная азотная кислота, взаимодействуя с металлами, восстанавливается до двуокиси азота  [c.197]

    Сероводородная кислота, образование кислых и средних солей. Гидролиз сульфидов. Растворимость сульфидов. Оксид серы (IV), строение молекулы, получение. Физические и химические свойства. Получение сернистой кислоты. Соли кислые и средние. Окислительно-восстановительные свойства соединений серы со степенью окисления +4. Оксид серы (IV), строение молекулы, получение. Физические и химические свойства. Получение серной кислоты. Химические свойства разбавленной и концентрированной серной кислоты (взаимодействие с металлами, неметаллами, органическими веществами). [c.7]

    Сероводород НзЗ является типичным восстановителем. В своих кислородных соединениях элементы этой подгруппы проявляют степень окисления +4 и +6, что соответствует оксидам КОз и КОз. Сернистый газ проявляет как окислительные, так и восстановительные свойства. Эти же свойства характерны и для сернистой кислоты. В производстве серной кислоты оксид серы (VI) 80 3 получают контактным методом, поэтому этот метод называется контактным. Серная кислота двухосновна и образует два типа солей — сульфаты и гидросульфаты. Концентрированная серная кислота при нагревании взаимодействует со многими металлами, расположенными в электрохимическом ряду напряжений металлов после водорода. Разбавленная серная кислота взаимодействует с металлами, стоящими в этом ряду перед водородом. [c.214]

    Водные растворы кислот взаимодействуют с металлами, [c.30]

    Все органические кислоты—слабыа электролиты. В ряду производных метана самая сильная метановая, или муравьиная, кислота НСООН. С увеличением числа атомов углерода степень диссоциации кислот уменьшается. Свойства кислэт зависят также от алкильного радикала и от взаимного влияния друг на друга карбоксильной группы и алкильного радикала. Рассмотрим наиболее характерные для карбоновых кислот реакции. Подобно минеральным кислотам, органические кислоты взаимодействуют с металлами, оксидами и гидроксидами металлов, образуя соли карбоновых кислот, например  [c.264]

    Кислоты взаимодействуют с металлами. Характер продуктов этих реакций зависит от природы и концентрации кислоты и от активности металла. Активность металла определяется его положением в электрохимическом ряду напряжений (см. раздел 7 Металлы )  [c.236]

    Свойства кислот (взаимодействие с металлами, основными оксидами, основаниями способность изменять окраску индикаторов, наконец, кислый вкус) обусловлены наличием ионов Н» . Для многоосновных кислот характерна ступенчатая диссоциация  [c.110]

    Серная кислота двухосновна и образует два типа солей — сульфаты и гидросульфаты. Концентрированная серная кислота при нагревании взаимодействует со многими металлами, расположенными в электрохимическом ряду напряжений металлов после водорода. Разбавленная серная кислота взаимодействует с металлами, стоящими в этом ряду перед водородом. [c.193]

    Как кислоты взаимодействуют с металлами Приведите примеры. [c.260]

    Органические кислоты взаимодействуют с металлами, стоящими в ряду напряжений до водорода, образуя соли  [c.159]

    Кислотная коррозия металла котлов обычно является следствием неквалифицированных кислотных промывок, в частности — недостаточной нейтрализации промывочных растворов. Оставшаяся в труднодоступных полостях и недренируемых зонах котлов кислота взаимодействует с металлом, образуя соли. При пуске котла в работу в условиях повышенных температур и давлений происходит гидролиз солей. Образующаяся в результате гидролиза кислота вновь взаимодействует с металлом и т. д. Такой циклический процесс коррозионного разрушения металла может продолжаться достаточно долго -до тех пор, пока подщелачивание не нейтрализует полностью кислоту. [c.18]

    Теория электролитической диссоциации позволила впервые дать строгое определение понятий кислота и основание. Аррениус полагал, что кислота характеризуется избытком Н -ио-нов, а основание — избытком ОН -ионов в растворе. Наличие в растворе этих ионов и определяет особые свойства кислоты и основания. Однако кислотно-основные свойства могут проявляться веществами в условиях, когда существование ионов не предполагается. Например, кислоты взаимодействуют с металлами в органических средах, в которых диссоциация кислоты не имеет места. Также ряд других свойств неводных, а отчасти и водных растворов не могут быть объяснены с позиций теории электролитической диссоциации. [c.209]

    Кислотный способ основан на свойстве некоторых неорганических кислот взаимодействовать с металлами, выделяя при этом водород. На практике применяют преимущественно серную кислоту (крепостью 66° Вё). Другим реагентом обычно служит железо (в виде стружек). Реакция идет по уравнению [c.298]

    Удаление окалины с изделий горячекатаной стали с целью получения гладкой поверхности необходимо и для многих других операций. Химический процесс, используемый для удаления оксидов с поверхности металлов, называется травлением. Процесс травления, как правило, заключается в погружении металлического изделия в водные растворы кислот обычно неорганических. Растворы кислот взаимодействуют с оксидами с образованием и соли и воды. Основной проблемой, при этом является перетравливание поверхности, связанное с тем, что металл остается в растворе травителя после того, как окалина удалена с поверхности, и кислота взаимодействует с металлом. Дополнительную трудность при травлении создает свободный водород, который поглощается металлической основой, что приводит к водородному охрупчиванию. Для предотвращения этих нежелательных явлений выгодно добавлять ингибиторы коррозии в травильные растворы. [c.179]

    Объясняется это следующим серная кислота, взаимодействуя с металлом стенки емкости, образует сернокислую соль металла, из которого изготовлена емкость. Если емкость изготовлена из черного металла, образуется в основном сернокислое железо Ре2504 из алюминиевого сплава — сернокислый алюминий А12(504)з и т. д. Соли серной КИСЛ0ТЫ1 очень слабо растворяются в азотной кислоте и ее смесях с окислами азота. Реакция образования солей серной кислоты идет непосредственно на стенках емкости. Благодаря малой растворимости в азотной кислоте и азотнокислотиых окислителях эти соли остаются на стенках емкости в виде тонкого слоя, образуя как бы защитный слой, исключающий непосредственное соприкосновение металла стенки с азотнокислотным окислителем. Эффективное действие серной кислоты как ингибитора коррозии азотнокислотных окислителей сказывается лишь при содержании ее в окислителе в количестве 5—10% и выше. [c.46]

    Разбавленная азотная кислота, взаимодействуя с металлами, обычно восстанавливается до окиси азота  [c.174]

    Диалкилдитиофосфаты металлов при 220—250 °С образуют тиофосфат соответствующего металла, сероводород и непредельный углеводород. Есть указания о том, что разложение диалкилдитиофосфатов при более низких температурах (176—177 °С) протекает постадийно. При этом отщепляется лишь часть углеводородных радикалов и выделяется сероводород. Оставшемуся после разложения продукту приписывается строение продукта конденсацйи диалкилдитиофосфата металла [5]. В работе [6] действие присадок типа органических фосфатов связывается с их способностью гидролизоваться с образованием фосфорных кислот, взаимодействующих с металлом поверхности. [c.229]

    Исследование термического разложения присадки хлорэф-40 позволило вскрыть механизм ее взаимодействия с металлом при трении [114, 117]. Установлено, что 0,0-дибутиловый эфир трихлорметилфосфоновой кислоты взаимодействует с металлом по ионному механизму без предварительного разложения. При этом соединение химически сорбируется на металле и, Кроме того, вступает с ним в химическую связь. [c.203]

    В общем случае коррозии с водородной деполяризацией повышение концентрации Н смещает катодный потенциал в положительную сторону, что должно увеличивать скорость коррозии. Но в сильнокислых растворах многое зависит от природы кислоты. Кислота может играть роль окислителя, вызывая пассивацию металла, как это происходит с железом в концентрированной Н2504. В других случаях кислота взаимодействует с металлом с образованием труднорастворимой защитной пленки соли. По причине образования gF2 магний стоек в плавиковой кислоте, из-за образования Рез(Р04)2 железо не корродирует в фосфорной кислоте. [c.65]

Химические свойства кислот | Решаем химию: вопросы и ответы

Кислоты – это класс химических соединений, в которых есть атом водорода и кислотный остаток. Напомню, что кислоты делятся на одно-, двух- и трёхосновные (основность определяется числом атомов водорода) и на кислородсодержащие и бескислородные (а это можно узнать, взглянув на кислотный остаток). А сейчас пришло время узнать, как ведут себя кислоты в химических реакциях.

Фото: cornellasap.org

Химические свойства кислот

1. Взаимодействие с металлами

Кислоты могут реагировать с некоторыми металлами. Чтобы узнать, с какими именно металлами могут взаимодействовать металлы, нам понадобится воспользоваться электрохимическим рядом активности металлов (также его называют электрохимическим рядом напряжений металлов). Ряд активности металлов относится к числу справочных материалов, учить наизусть его нет необходимости, поскольку обычно он представлен в учебнике химии или висит в классе химии. Выглядит он следующим образом:

Фото: из открытых источников

Найдите в ряду водород и запомните, что

металлы, стоящие в ряду напряжений ДО водорода (левее водорода), реагируют с кислотами с образованием соли и газообразного водорода, металлы, стоящие ПОСЛЕ (правее) водорода, с кислотами не реагируют.

Пример 1.

Будет ли серная кислота реагировать с цинком? Если будет, напишите уравнение реакции.

Для ответа на первый вопрос найдём в ряду активности металлов цинк. Он стоит левее водорода, следовательно, взаимодействие будет. Записываем уравнение:

Zn + Н2SO4 = ZnSO4 + h3

Пример 2.

Будет ли соляная кислота реагировать с алюминием? Если будет, напишите уравнение реакции.

Алюминий находится в ряду активности до водорода, поэтому реакция будет. Уравнение выглядит так:

Al + 6HCl = 2AlCl3 +3 h3

Пример 3.

Будет ли фосфорная кислота реагировать с серебром? Если будет, напишите уравнение реакции.

Серебро стоит в ряду активности металлов правее водорода, поэтому взаимодействия между фосфорной кислотой и серебром не будет.

2. Взаимодействие с оксидами.

Кислоты реагируют с основными оксидами (оксидами металлов) с образованием солей и воды. С кислотными оксидами (оксидами неметаллов) кислоты не реагируют.

Пример.

Запишите уравнение реакции между оксидом натрия и сернистой кислотой.

Na2O + h3SO3 = Na2SO3 + h3O

В данном случае мы наблюдаем реакцию обмена, когда два исходных реагента поменялись составными частями. В результате реакции между основным оксидом и кислотой всегда образуется соль и вода.

3. Взаимодействие с основаниями.

При взаимодействии кислот с основании также протекает реакция обмена, в результате которой образуются соль и вода.

Пример.

Запишите уравнение реакции между гидроксидом магния и азотной кислотой.

Mg(OH)2 + 2HNO3 = Mg(NO3)2 + 2h3O

С другими кислотами кислоты не реагируют.

Также напомню, что существует особая группа гидроксидов – амфотерные. Они могут вести себя в зависимости от условий как основания или как кислоты.

Амфотерные гидроксиды при взаимодействии с кислотами ведут себя как основания и реагируют с кислотами с образованием соли и воды.

И это нужно запомнить.

Пример.

Запишите уравнение реакции между амфотерным гидроксидом железа (III) и соляной кислотой.

Как сказано чуть выше, с кислотами амфотерные гидроксиды реагируют как основания с образованием соли и воды, то есть здесь будет следующая реакция:

Fe(OH)3 + 3HCl = FeCl3 + 3h3O

4. Взаимодействие с солями.

Кислоты могут реагировать с солями, если соль образована более слабой кислотой (к числу слабых относятся, например, угольная h3CO3 и сернистая h3SO3).

Пример.

Запишите уравнение реакции между карбонатом натрия и серной кислотой.

Карбонат – соль угольной кислоты, поэтому уравнение выглядит так:

Na2CO3 + h3SO4 = Na2SO4 + h3CO3.

Угольная кислота довольно нестойкая в обычных условиях и разлагается на углекислый газ и воды (особенно активно при повышении температуры) по такой схеме:

h3CO3 = h3O + CO2.

Пишите, пожалуйста, в комментариях, что осталось непонятным, и я обязательно дам дополнительные пояснения. Жалуйтесь на сложности в изучении школьного курса и говорите, что вас испугало в учебнике химии. И тогда следующая статья будет рассказывать именно об этой проблеме.

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
.

Растворение металлов — ЭлектроХимия

Химические свойства металлов и неметаллов

1. Металлы реагируют с неметаллами.

2. Металлы, стоящие до водорода, реагируют с кислотами (кроме азотной и серной конц.) с выделениемводорода

3. Активные металлы реагируют с водой с образованием щелочи и выделением водорода.

4. Металлы средней активности реагируют с водой при нагревании, образуя оксид металла и водород.

5. Металлы, стоящие после водорода, с водой и растворами кислот (кроме азотной  и серной конц.) не реагируют

6. Более активные металлы вытесняют менее активные из растворов их солей.

7. Галогены реагируют с водой и раствором щелочи.

8 Активные галогены (кроме фтора) вытесняют менее активные галогены из растворов их солей.

9. Галогены не реагируют с кислородом.

10. Амфотерные металлы (Al, Be, Zn) реагируют с растворами щелочей и кислот.

11. Магний реагирует с углекислым газом и оксидом кремния.

12. Щелочные металлы (кроме лития) с кислородом образуют пероксиды.

Давайте порассуждаем вместе

1. Какой из металлов не реагирует с водным раствором сульфата меди (II)?

1) железо

2) серебро

3) олово

4) натрий

 

Ответ: №2 серебро менее активнй металл, чем медь, поэтому не реагирует с водным раствором сульфата меди (II).

2. Какой из металлов не реагирует с водным раствором серной кислоты, но реагирует с концентрированной серной кислотой?

1) железо

2) медь

3) золото

4) цинк

 

Ответ: №2 Медь стоит после водорода, поэтому не реагирует с водным раствором серной кислоты, но реагирует с конц. серной кислотой

Cu + 2H₂SO₄ = CuSO₄ + SO₂ + 2H₂O

3. Какой из газов не реагирует с натрием?

1) водород

2) кислород

3) хлор

4) аргон

 

Ответ: №4 аргон — благородный газ, не вступает в реакцию с натрием

4. Магний не взаимодействует с

1) серой

2) углекислым газом

3) гидроксидом натрия

4) соляной кислотой

 

Ответ: №3 магний не является амфотерным металлом, поэтому со щелочью не реагирует

5. Какое из веществ взаимодействует с кислородом только в электрическом разряде?

1) сера

2) уголь

3) азот

4) железо

 

Ответ: №3 N₂ + O₂ = 2NO (реакция идет во время грозы в канале молнии t=20000)

6. Какое из веществ не взаимодействует с водородом ни при каких условиях?

1) неон

2) сера

3) азот

4) кальций

 

Ответ: №1 неон — благородный газ не реагирует с водородом

7. Какое из веществ взаимодействует с соляной кислотой, но не реагирует с водой при комнатной температуре?

1) сера

2) железо

3) натрий

4) кальций

 

Ответ: №2 железо не реагирует с водой, но реагирует с соляной кислотой

Экзотермические реакции металл-кислота | Эксперимент

В этой серии экспериментов учащиеся добавляют порошкообразные или мелкодисперсные металлы, в том числе магний, цинк, железо и медь, к соляной кислоте и измеряют изменения температуры.

Попробуйте их с группами студентов или организуйте их в качестве демонстраций для учителей, чтобы укрепить ключевые идеи об изменениях энергии во время реакций, рядах реактивности металлов и химическом поведении кислот.

Соляная кислота, используемая в этом эксперименте, относительно концентрирована, и повышение температуры может быть весьма значительным.Таким образом, этот эксперимент лучше всего подходит для студентов, которым можно доверять разумное поведение. Соответствующие средства защиты глаз необходимо носить на протяжении всего эксперимента и во время любого сеанса прояснения.

В качестве альтернативы, эксперименты можно было бы проводить как демонстрации — возможно, с использованием флексокамеры, цифрового датчика температуры и проектора, чтобы все ученики могли наблюдать за реакциями, а также за изменениями температуры. Может быть включена дополнительная демонстрация реакции алюминиевого порошка с кислотой только для учителя.

Газообразный водород (ЧРЕЗВЫЧАЙНО ВОСПЛАМЕНЯЮЩИЙСЯ) выделяется в каждой реакции. Необходимо следить за тем, чтобы в лаборатории не было открытого огня или других источников возгорания.

Оборудование

Аппарат

• Защита глаз
• Стакан или чашки из полистирола (см. Примечание 6 ниже)
• Стакан, 250 см ³ , для установки стакана из полистирола на опоре
• Измерительный цилиндр, 25 см ³ , x4
• Термометр, -10 ˚C – 110 C или аналогичный
• Шпатель
• Абсорбирующая бумага

Химические вещества

• Соляная кислота, приблизительно 2 М (РАЗДРАЖАЮЩАЯ) (см. Примечание 3 ниже)
• Порошковые или мелкодисперсные металлы: магний, цинк, железо, медь (ВСЕ ЛЕГКО ВОСПЛАМЕНЯЮЩИЕСЯ) (см. Примечания 4 и 7)
• Большая емкость для сбора остатков опытов (см. Примечание 8)

Для дополнительной демонстрации только для учителей

• Комплект аппаратов и химикатов как указано выше
• Алюминиевый порошок (легковоспламеняющийся) (см. Примечание 4)

Примечания по технике безопасности, охране труда и технике безопасности

1. Прочтите наше стандартное руководство по охране труда и технике безопасности.
2. Во всем пользоваться защитными очками.
3. Разбавленная соляная кислота, HCl (водный), (РАЗДРАЖАЮЩИЙ) — см. CLEAPSS Hazcard HC047a и книгу рецептов CLEAPSS RB043. Каждой группе студентов может быть предоставлен стакан 250 см ³ , содержащий около 100 см ³ 2 М соляной кислоты.
4. Порошковые металлы: алюминий, Al (s), медь, Cu (s), железо, Fe (s), магний, Mg (s) и цинк, Zn (s), (все легковоспламеняющиеся) — см. CLEAPSS Hazcards HC001A, HC026, HC055A, HC059A и HC107.Металлы следует поставлять в виде порошков, мелкой опилки или мелкой стружки, а не тонкодисперсных порошков или «пыли» (которые могут быть значительно окислены). «Порошок» относится к металлу, который явно является «песчаным». Железные опилки, как правило, жирные, и, возможно, их необходимо обезжирить пропаноном (ОЧЕНЬ ВОСПЛАМЕНЯЮЩИЙСЯ, РАЗДРАЖАТЕЛЬНЫЙ — см. CLEAPSS Hazcard HC085A) и высушить перед тем, как передать их студентам. Обезжиривание проводить в вытяжном шкафу.
5. Газообразный водород, H ₂ (г), (ЧРЕЗВЫЧАЙНО ВОСПЛАМЕНЯЮЩИЙСЯ) — см. CLEAPSS Hazcard HC048.
6. Типичные стаканы из пенополистирола плотно прилегают к стаканам прямоугольной формы 250 см. ³ . Это обеспечивает более стабильный реакционный сосуд. Это также предотвращает утечку, если студент случайно проткнет термометр через дно чашки из полистирола. Желательным, но не обязательным дополнением является установка крышек для стаканов из полистирола. Крышку можно сделать, вырезав кусок подходящего размера из потолочной плитки из полистирола и проделав отверстие для термометра.
7. Металлические образцы могут быть предоставлены в маркированных пластиковых лодочках для взвешивания, небольших мензурках или часовых стаканах для предотвращения перекрестного загрязнения или потерь.Двух мерных лопаток каждого металла должно быть более чем достаточно для каждой группы.
8. Для утилизации предоставьте несколько таз (например, таз для мытья посуды) для металлических остатков. Не позволяйте ученикам сбрасывать остатки в раковины. Любой непрореагировавший металл можно растворить в разбавленной кислоте (в вытяжном шкафу). После нейтрализации остаток можно вылить в канализацию для грязной воды с ведром воды.

Процедура

1. Поместите чашку в пустой стакан 250 см. ³ , чтобы чашка была более устойчивой.
2. Отмерьте 20 см ³ соляной кислоты в стакан из полистирола.
3. Измерьте и запишите начальную температуру кислоты.
4. Добавьте первый металлический порошок и перемешайте смесь термометром.
5. Наблюдайте за температурой в течение следующих нескольких минут, пока не будет достигнута максимальная температура. Запишите повышение температуры.
6. Вылейте остатки в прилагаемую пластиковую емкость. Не выливайте смесь металла и кислоты в раковину.
7. Ополосните и высушите чашку из полистирола. Затем повторите эксперимент, используя по очереди все остальные металлы. При необходимости используйте свежую чашку.

Учебные заметки

Образец результатов

Повышение температуры и интенсивность реакции, очевидно, будет зависеть главным образом от площади поверхности металлов и действительной концентрации кислоты. Вот вероятные результаты:

• Магний, 60 ˚C (бурная реакция)
• Цинк, 9 ˚C (умеренно быстрая реакция)
• Железо, 5 ˚C (медленное начало, затем довольно быстрая реакция)
• Медь, 0–8 ˚C (но медь почти наверняка будет казаться чище, так как любая оксидная пленка вступает в реакцию с кислотой)

Реакция с алюминием (факультативная демонстрация только для учителя) весьма впечатляющая! Температура повышается только примерно на 5 C в течение примерно 15 минут, а затем, примерно через 25–35 минут, ускоряется до бурной реакции с повышением температуры, приближающимся к 80 ˚C.

Алюминий имеет на поверхности защитную оксидную пленку. Когда это прореагирует, алюминий показывает что-то от своей истинной реакционной способности. Возможно, имеет смысл продемонстрировать эту реакцию в начале занятия (до того, как класс начнет свои собственные эксперименты), а затем время от времени сообщать о ходе выполнения.

Кислотно-металлические реакции | Хорошая наука

Цель обучения

В этом уроке мы узнаем о химических реакциях между кислотами и металлами.

Результаты обучения

По окончании этого урока вы сможете:

• Предсказать, произойдет ли химическая реакция между кислотой и металлом.

• Определите продукты химических реакций между кислотами и металлами.

• Опишите, как тест на выталкивание водорода можно использовать для подтверждения того, что произошла химическая реакция между кислотой и металлом.

(Изображение: knowlesgallery, Adobe Stock)

Краткое содержание урока

• Кислоты реагируют с большинством металлов с образованием соли и водорода, как показано следующим уравнением:

• Кислота + металл → Соль + водород

• Поскольку реакционная способность разных металлов различна, некоторые металлы активно реагируют с кислотами, некоторые реагируют медленно, а некоторые вообще не реагируют.

• Ряд реакционной способности металлов, в котором перечислены металлы от наиболее реактивных до наименее реактивных, можно использовать для прогнозирования того, какие металлы будут реагировать с кислотами.

• Металлы выше водорода в ряду реакционной способности будут реагировать с разбавленными кислотами.

• Металлы ниже водородного ряда по реакционной способности не будут реагировать с разбавленными кислотами.

• Тест на выталкивание водорода можно использовать для подтверждения того, что между кислотой и металлом произошла химическая реакция — зажженная шина «лопнет», если ее поместить в присутствие газообразного водорода.

Кислоты использовались на протяжении сотен лет для создания гравюр и декоративных узоров на металле.

(Изображения: Дж. Макфлай, Wikimedia Commons; PublicDomianPictures)

Щелкните изображение, чтобы просмотреть таблицу для этого урока.

Щелкните изображение, чтобы просмотреть Учебное пособие по химии за 9 класс (версия PDF).

Щелкните изображение, чтобы просмотреть Учебное пособие по химии за 9 класс (версия для печати).

Щелкните изображение, чтобы просмотреть заметки об уроке химии 9-го класса.

Реакция кислоты с металлом | Реакции кислот с металлами

Обзор главы

0,5 недели

Это короткая глава, завершающая серию реакций учащихся на этот термин. Последние реакции, на которые стоит обратить внимание, — это реакции между кислотой и металлом.В конце этой главы приводится краткое описание некоторых профессий в химической промышленности. Хотя это не для целей оценивания, если у вас нет времени на это в классе, мы рекомендуем вам поощрять или побуждать учащихся выполнять это в качестве домашнего задания. Увидеть практическое применение того, чему они учатся в классе, является очень важной частью процесса обучения и открытия того, что возможно с помощью науки и технологий.

7.1 Реакция кислоты с металлом (1,5 часа)

Реакция кислоты с металлом

• двухатомный
• плотность
• характеристика
• наличие
• химик
• фармацевт

В предыдущей главе мы узнали о реакциях кислот с различными основаниями: оксидами металлов, гидроксидами металлов и карбонатами металлов.Мы научились писать общие уравнения, словесные уравнения и химические уравнения для этих реакций.

В этой главе мы исследуем последний тип реакции, а именно реакцию между кислотой и металлом.

Сначала мы проведем расследование, чтобы наблюдать реакцию, а затем напишем уравнения для ее представления. Однако, прежде чем мы это сделаем, мы должны сделать небольшой крюк, чтобы узнать кое-что интересное о газообразном водороде.

Это упражнение знакомит с тестом на газообразный водород. Это необязательно, , однако, в ходе следующего расследования на тест будет предъявлен иск, поэтому, если вы не выполняете это задание в классе, учащимся предлагается сделать это в свое время или просто кратко объяснить водородный тест перед приступаем к расследованию.

Что вы знаете о газообразном водороде? Возможно, вы знаете его формулу? Напишите это ниже.

Водородный газ — это двухатомный газ . Что это значит?

Это означает, что каждая молекула газообразного водорода состоит из двух атомов водорода.

Что вы знаете о положении водорода в периодической таблице Менделеева? Напишите то, что вы знаете, в свободном месте ниже.

Водород можно найти в верхнем левом углу таблицы Менделеева.

Положение водорода в периодической таблице говорит нам, что это самый легкий из всех элементов. У него наименьшая атомная масса. Поскольку элемент водород представляет собой газ (даже если он двухатомный), он имеет одну из самых низких плотностей среди всех веществ.Вы можете вспомнить, что означает плотность ? Напишите свое собственное определение ниже.

Плотность — это масса вещества в данном пространстве (объеме).

Когда водород выделяется в результате реакции, он немедленно поднимается вверх, потому что водород менее плотен, чем воздух .Если вы наполните воздушный шар водородом, он всплывет, и вам нужно будет привязать к нему веревку, чтобы он не уплыл!

Этот человек собирается запустить метеозонд, наполненный газообразным водородом. Он будет подниматься вверх для сбора информации о погоде в Антарктиде. http://www.flickr.com/photos/noaaphotolib/5083799912/

Еще одна интересная особенность водорода состоит в том, что он взрывоопасно реагирует с кислородом, если поднести к нему пламя.Возможно, вы помните, что узнали об этом в главе 4 о реакциях неметаллов с кислородом. В результате реакции большого количества водорода и кислорода в воздухе образуется красивый оранжевый огненный шар и очень громкий звук! Вы помните, что видели следующую диаграмму?

Напишите приведенное ниже сбалансированное уравнение реакции газообразного водорода и кислорода.

Реакция между крошечным количеством водорода и кислородом в воздухе дает характерный «хлопающий» звук , и это служит проверкой на присутствие водорода. Вы можете посмотреть короткий видеоклип в поле для посещения на полях, чтобы увидеть это «всплывающее окно».

Когда светящаяся шина помещается в пробирку, содержащую газообразный водород…… он издает «хлопающий» звук.

Испытания на газообразный водород

Название «водород» происходит от греческих слов «гидро » и « gen », что означает «генератор воды».

Давайте теперь исследуем реакцию между кислотой и металлом. Вы должны внимательно прислушиваться к этому «хлопку» во время расследования.Если вы его услышите, это будет сигналом о присутствии газообразного водорода!

Рекомендуется продемонстрировать эту реакцию учащимся. Есть много способов выполнить эту демонстрацию, и если у вас есть проверенный и надежный метод, вы должны использовать его во что бы то ни стало. Например, простой метод состоит в том, чтобы поместить разбавленную HCl в пробирку, добавить кусочек магния и затем поднести светящуюся ленту к горлышку пробирки, чтобы она «хлопала» в присутствии газообразного водорода, который произведено.Метод, который мы здесь включили, не требует ничего слишком сложного, и у него есть дополнительный забавный аспект выдувания пузырьков водорода и лопания их пламенем свечи.

Целью расследования является:

• наблюдают реакцию между соляной кислотой и магнием; и
• идентифицируют газообразный продукт реакции между соляной кислотой и магнием.

Ваш учитель продемонстрирует реакцию между магнием и соляной кислотой, пока вы будете проводить наблюдения.Не забывайте внимательно смотреть и делать подробные записи.

ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ВОПРОС:

На какие вопросы вы надеетесь ответить в ходе этого расследования?

Один из возможных вопросов: какие продукты образуются при реакции магния с соляной кислотой?

ГИПОТЕЗА:

Что, по вашему мнению, произойдет? Ваша гипотеза должна быть предсказанием результатов расследования.Вы должны написать это в виде возможного ответа на следственный вопрос (вопросы).

Некоторые идеи:

• При реакции магния с соляной кислотой выделяется газ.
• Когда магний реагирует с соляной кислотой, выделяется газообразный водород.

МАТЕРИАЛЫ:

• Лента магниевая (нарезанная мелкими кусочками)
• раствор соляной кислоты (HCl) (1 M)
• большая пробирка
• стойка для реторты с зажимом
• Резиновая пробка с продвинутой через нее короткой стеклянной трубкой
• силиконовая или резиновая трубка (или стеклянная подающая трубка, как показано на схеме ниже)
• неглубокая посуда, наполненная мыльной водой (приготовленная путем смешивания нескольких чайных ложек жидкости для мытья посуды с водой)

Чтобы приготовить разбавленный раствор соляной кислоты, медленно и осторожно добавьте примерно 100 мл концентрированной соляной кислоты (33% или 11 M) в 900 мл холодной водопроводной воды.На этом этапе рекомендуется надевать защитные очки и перчатки и смывать пролитую кислоту холодной водой из-под крана. Поскольку это всего лишь качественный эксперимент, использовать для раствора дистиллированную воду необязательно. Также не требуется, чтобы вы измеряли объемы с максимальной точностью. Будьте осторожны при обращении с этим раствором; даже если он разбавлен, он все равно может вызвать ожоги.

Количества для этого эксперимента следующие: 1 г магния потребует примерно 42 мл 1M соляной кислоты.С таким количеством реагентов будет произведено чуть более 900 мл газообразного водорода.

МЕТОД:

Используйте кусок универсальной индикаторной бумаги, чтобы проверить pH раствора соляной кислоты. Запишите его pH.

pH 1 M раствора HCl будет ниже 1.Поскольку этот раствор по-прежнему очень агрессивен, рекомендуется выбрать одного ответственного ученика, который будет выполнять измерение pH от имени класса.

1. Проведите эксперимент, как показано на следующей диаграмме. Убедитесь, что конец подающей трубки находится ниже поверхности мыльного раствора в посуде.

Возможное расширение — подержать холодный кусок металла или стекла над местом, где вы лопнули пузырьки, чтобы водяной пар, образующийся во время реакции, конденсировался на металле или стекле.

1. Поместите примерно 1 г кусочков магния в пробирку, но не добавляйте соляную кислоту, пока все остальное не будет готово для сборки.
2. Добавьте примерно 40 мл соляной кислоты и сразу же закройте пробирку пробкой. Первые несколько пузырьков газа, которые выходят из конца подающей трубки, будут воздухом.
3. Когда мыльные пузыри начнут всплывать, поднесите к ним горящую свечу и внимательно прислушайтесь к звуку, который они издают, когда лопаются.Не подносите свечу к концу трубки подачи.
4. Когда магний перестанет вступать в реакцию и больше не будут выделяться пузырьки водорода, погасите свечу и отложите ее.
5. Разобрать эксперимент и проверить pH реакционной смеси. Запишите значение pH.

РЕЗУЛЬТАТЫ И НАБЛЮДЕНИЯ:

Запишите свои результаты в следующую таблицу:

Используйте следующие строки, чтобы записать любые наблюдения, которые вы делаете во время расследования.

Ученики должны помнить, что когда свеча лопает пузыри, издается звук «хлопка». Им следует отметить, что при добавлении HCl к кусочкам магния раствор пузырится по мере образования газа.

ВЫВОДЫ:

Какие выводы можно сделать по результатам вашего расследования? Перепишите свою гипотезу, но измените ее, чтобы отразить свои выводы, если они отличаются от того, что вы предсказывали ранее.

ВОПРОСЫ:

Что вы наблюдали в пробирке при смешивании магния и соляной кислоты?

На поверхности кусочков магния образуются пузырьки.

Что вы наблюдали на конце трубки подачи газа после смешивания магния и соляной кислоты?

Пузырьки вышли из конца трубки подачи газа.

Как вы думаете, почему мыльные пузыри всплыли вверх?

Газ в мыльных пузырях менее плотен, чем воздух. ПРИМЕЧАНИЕ: Учащиеся могут сказать «легче воздуха»; вы можете использовать возможность напомнить им, что менее плотные вещества будут плавать на веществах с более высокой плотностью.

Как вы думаете, какой газ образовался в результате реакции? Напишите его название и формулу ниже. С чего вы взяли, что это был этот газ?

Газообразный водород (H ₂ ). Водород менее плотен, чем воздух, поэтому он образует мыльные пузыри и поднимается вверх, что издает характерный звук «хлопка», когда свеча приближается к пузырькам.

Что произошло с pH раствора соляной кислоты во время реакции?

Что означает повышение pH?

Когда pH увеличивается, это означает, что в растворе меньше кислоты.Соляная кислота расходуется на реакцию с магнием.

Удалось ли вам подтвердить или опровергнуть свою гипотезу?

Ответ, зависящий от учащегося.

В нашем исследовании соляная кислота реагировала с магнием (металлом).Наша следующая задача — написать уравнение реакции. Мы начнем с написания общего уравнения и закончим уравнением, которое соответствует реакции, которую мы только что исследовали.

Общее уравнение реакции кислоты с металлом

Общее словесное уравнение реакции между кислотой и металлом:

кислота + металл → соль + газообразный водород

Тип образующейся соли будет зависеть от конкретного металла и кислоты, которые используются в реакции.

Уравнения реакции магния с соляной кислотой

А теперь давайте напишем уравнения нашей реальной реакции на последнее расследование.

Следующие шаги помогут вам:

Кислота нашей реакции была соляной кислотой.Вы можете написать его химическую формулу?

Какое название и формула использованного нами металла?

Теперь попробуем предсказать продукты реакции. Мы знаем, что газообразный водород будет одним из продуктов.Напишите химическую формулу газообразного водорода.

Напишите, что осталось от кислоты (HCl) после того, как мы удалили H, чтобы получить H ₂ . (Помните, что нам нужны две H, чтобы сделать одну H ₂ ).

Два Cl и Mg — это именно то, что нужно для производства хлорида магния.Напишите формулу ниже.

1. А теперь напишем реакцию; сначала реагенты, затем продукты:

   2 HCl + Mg → MgCl ₂ + H ₂

   Давайте быстро проверим, сбалансирована ли реакция.

   Сколько H слева и справа? Они сбалансированы?

   ---

   2 H слева и 2 H справа. H сбалансированы.

   Сколько Cl слева и справа? Они сбалансированы?

   ---

   2 Cl слева и 2 Cl справа.Cl сбалансированы.

   Сколько Mg слева и справа? Они сбалансированы?

   ---

   1 мг слева и 1 мг справа. Mg сбалансированы.

   Поскольку номера каждого типа атомов одинаковы по обе стороны уравнения, мы можем подтвердить, что оно сбалансировано.

Наконец, давайте воспользуемся химическим уравнением, чтобы написать словесное уравнение реакции:

соляная кислота + магний → хлорид магния + газообразный водород

Коксовые банки из алюминия (металла) реагируют с кислотой и основанием (видео)

Химик или фармацевт?

Этот раздел не предназначен для оценки, и вы можете его пропустить.Тем не менее, мы настоятельно рекомендуем вам дать своим ученикам возможность открыть для себя применение того, что они изучают в классе, в окружающем их мире, даже если это будет только домашнее задание. Для учащихся очень важно понимать, что то, чему они учатся в классе, выходит далеко за пределы вашего класса. Поощряйте их любопытство!

Когда люди слышат, что кто-то «химик» , они часто путают это с «фармацевтом» .В некоторых странах термины «химик» и «фармацевт» даже используются для описания одного и того же человека. В Южной Африке эти два слова имеют разные значения. Но в чем разница между химиком и фармацевтом?

Найдите эти профессии, чтобы определить основные различия между химиком и фармацевтом, и резюмируйте их ниже:

Химики — это люди, которые изучили химию и могут использовать свои специальные знания о химических реакциях для получения новых материалов и соединений.Это могут быть новые лекарства, инновационные строительные материалы, новые виды топлива, не наносящие вреда окружающей среде, и многое другое.

Два химика работают в лаборатории. http://www.flickr.com/photos/rdecom/8050387990/

Фармацевты также изучают химию, но комбинируют ее с другими предметами, такими как фармакология, физиология и биохимия. Фармацевты являются профессионалами в области здравоохранения и имеют специальную подготовку в области медицинских и химических наук.Их основная обязанность — обеспечить безопасное и эффективное использование фармацевтических препаратов. Они используют свои знания о лекарствах и человеческом теле, чтобы выписывать рецепты в лицензированной аптеке. Возможности трудоустройства для фармацевтов также включают клинические услуги, проверку лекарств на предмет безопасности и эффективности и предоставление информации о лекарствах там, где это необходимо.

Аптекарь в своем аптеке. http://www.flickr.com/photos/28705377@N04/3828302680/

Это необязательное действие , которое не предназначено для оценки.Предлагается, чтобы, если у вас нет времени делать это в классе, учеников все равно следует поощрять делать это вне класса, так как важно, чтобы они видели, как и где химия может вести их после школы.

ИНСТРУКЦИЯ:

1. Ниже приведен список различных профессий, в которых все так или иначе используют химию. Просмотрите список, а затем выберите пять профессий, которые вам интересны.
2. Поищите в Интернете, чтобы узнать, в чем заключается каждая профессия.
3. Опишите свою карьеру в одну строку.
4. Если есть карьера, которая вас действительно интересует, нарисуйте рядом смайлик и обязательно прочитайте дополнительную информацию по теме и о том, куда химия может вас привести! Узнайте, какой уровень химии вам понадобится для этой конкретной карьеры.
5. Есть много других профессий, помимо перечисленных здесь, в которых каким-то образом используется химия, поэтому, если вы знаете что-то еще, что не указано здесь и это вас интересует, следуйте своему любопытству и откройте для себя возможности!

Некоторые профессии, связанные с химией:

• Агрохимия
• Биохимия
• Биотехнологии
• Химическое образование / преподавание
• Стоматология
• Экологическая химия
• Судебная медицина
• Пищевая наука и технологии
• Генетик
• Геохимия
• Материаловедение
• Медицина и медицинская химия
• Горное дело
• Нефтяная и нефтяная промышленность
• Органическая химия
• Океанография
• Патентный закон
• Фармацевтические препараты
• Освоение космоса
• Зоология

Описание интересующих Вас профессий:

Великие ученые (включая химиков) наблюдательны, любопытны, терпеливы и стремятся узнавать больше о своей области каждый день.

В этой главе мы изучили реакцию соляной кислоты с магнием на примере реакции между кислотой и металлом.

10 причин любить науку! (видео)

реакций между металлами и кислотами

Chemguide: Core Chemistry 14 — 16

Реакции металлов с кислотами

На этой странице показано, как положение металла в ряду реакционной способности влияет на его реакции с обычными разбавленными кислотами, такими как соляная кислота или серная кислота.

Азотная кислота (еще одна распространенная кислота) по-разному ведет себя с металлами по причинам, о которых слишком сложно говорить на этой ранней стадии курса. Его реакции с металлами редко освещаются на уровне 14-16 лет.

Было бы полезно, если бы вы прочитали предыдущую страницу в этой последовательности о реакциях металлов с водой или паром, прежде чем продолжить.

Положение водорода в ряду реакционной способности

свинец

902

наиболее реакционноспособный	калий	K
	натрий	Na
	литий	Li
	кальций 9023 9023 902 902 902 902 903 магний 9023 902		алюминий	Al
	(углерод)	C
	цинк	цинк
	железо	Fe
Fe
водород)	H
	медь	Cu
	серебро	Ag
наименее реактивное	золото	Au

Общая картина реактивности

• Металлы над водородом в ряду реакционной способности реагируют с кислотами; те, что ниже водорода в ряду реактивности, этого не делают.

• Из металлов, находящихся над водородом, реакционная способность увеличивается по мере продвижения вверх по ряду реактивности.

• Реакция с разбавленной серной кислотой дает сульфат металла и водород.

• Реакция с разбавленной соляной кислотой дает хлорид металла и водород.

Как и в случае с водой, бывают странные случаи, когда реакционная способность не совсем такая, как вы ожидаете. Мы поговорим о них по ходу дела.

Реакции отдельных металлов

Калий, натрий и литий

Они слишком опасны для реакции с разбавленными кислотами. Вы узнаете, насколько они реактивны с холодной водой — их реакции с кислотами были бы гораздо более бурными, чем это.

Кальций

Проведение реакции между кальцием и соляной кислотой безопасно, если кислота очень разбавленная.В следующем видео рассказывается о «0,5 молярной» кислоте. Молярность — это мера концентрации.

Наиболее разбавленная соляная кислота, обнаруженная в школьных лабораториях, будет иметь 1 молярный или 2 молярный состав. Таким образом, используемая здесь кислота более разбавлена, чем обычно.

Ca (т.) + 2HCl (водн.) CaCl ₂ (водн.) + H ₂ (г)

Вы получаете бесцветный раствор хлорида кальция, образованный вместе с газообразным водородом.

Реакция с разбавленной серной кислотой более сложна, поскольку образующийся сульфат кальция очень слабо растворяется в воде.

Ca (т.) + H ₂ SO ₄ (водн.) CaSO ₄ (т.) + H ₂ (г)

Результатом этого является то, что вокруг кальция образуется покрытие из нерастворимого сульфата кальция, которое быстро останавливает реакцию.

Вот почему я включил государственные символы в последние два уравнения. Состояние образовавшейся соли (хлорид кальция или сульфат кальция) имеет значение.

Прочие металлы

Есть два полезных фрагмента видео, которые следуют друг за другом — я не совсем уверен, почему они просто не отредактировали вторую до конца первой.

Первый показывает реакции разбавленной соляной кислоты с Mg, Al, Zn, Fe, Pb и Cu. В каждом случае металл присутствует в виде фольги, а не порошка.

Это внезапно прекратилось, и следующее видео завершает его, начавшееся через несколько минут.

И, наконец, вот что произойдет, если обработать свинец умеренно концентрированной соляной кислотой.

«6M HCl» — это сокращение от 6-молярной соляной кислоты.Концентрированная соляная кислота 10 молярная.

Магний определенно самый реактивный, и трубка может сильно нагреваться. Это экзотермическая реакция, при которой выделяется тепло. Дополнительное тепло также заставляет его двигаться быстрее, и поэтому реакция ускоряется.

Производятся водород и бесцветный раствор хлорида магния.

Mg (тв) + 2HCl (водн.) MgCl ₂ (водн.) + H ₂ (г)

Реакция с разбавленной серной кислотой ничем не отличается.В этом случае образуются сульфат магния и водород.

Mg (s) + H ₂ SO ₄ (водн.) MgSO ₄ (водн.) + H ₂ (г)

Как вы видели на видео, алюминий запускается очень медленно из-за его покрытия из оксида алюминия. Как только кислота прорвется через это, реакция будет очень быстрой, особенно если вы используете порошкообразный алюминий.

Водород образуется вместе с бесцветным раствором хлорида алюминия.

Серная кислота ведет себя аналогичным образом. Опять же, водород образуется вместе с бесцветным раствором сульфата алюминия.

Цинк устойчиво реагирует с обеими кислотами с образованием бесцветных растворов хлорида цинка или сульфата цинка вместе с водородом. Традиционно реакция между цинком и разбавленной серной кислотой использовалась как способ получения газообразного водорода в лаборатории.

Железо медленнее взаимодействует с обеими кислотами с образованием хлорида железа (II) или сульфата железа (II) и водорода.Если реакция завершится, вы получите очень бледно-зеленые растворы. (Но обычно у немногих хватает терпения, чтобы это произошло!)

Учебник по химии со словесными уравнениями кислот и металлов

Сноски:

(1) Точнее: активный металл реагирует с неокисляющей кислотой с образованием соли и газообразного водорода.

Активные металлы включают: металлы группы 1 (щелочные металлы), металлы группы 2 (щелочноземельные металлы), алюминий, цинк, титан, марганец, хром, железо, кадмий, кобальт, никель, олово, свинец (но не медь, серебро, золото и платина).
Неокисляющие кислоты включают: неорганические кислоты, такие как разбавленная серная кислота и соляная кислота (но не азотная кислота, которая является окисляющей кислотой), и органические кислоты, такие как уксусная кислота, содержащиеся в уксусе.

(2) Мы могли бы провести несколько тестов с солью, чтобы определить, из чего она состоит:

(i) Испытание на пламя: идентифицирует металл по цвету пламени.

(ii) Тесты на растворимость: идентифицирует анион путем осаждения нерастворимого твердого вещества:

(a) Добавьте нитрат бария: если образуется осадок, раствор соли содержит сульфат.

(b) Если в (a) не образуется осадка, добавьте раствор нитрата серебра, если образуется осадок, раствор соли содержит хлорид.

(3) Некоторые металлы, например железо, могут образовывать ионы с разными положительными зарядами. Железо может образовывать ионы с зарядом 1+, 2+ или 3+.

Таким образом, катионы железа называются: железо (1+), железо (2+) и железо (3+).

Название соли, образованной этими катионами, должно включать название металла И его заряд: хлорид железа (1+), хлорид железа (2+), хлорид железа (3+).
Железо также может образовывать ковалентные соединения.
В этом случае нет ни катиона, ни положительного заряда, но мы можем назначить неформальный заряд на основе его степени окисления (которая затем называется степенью окисления или степенью окисления).
Когда мы это делаем, мы используем римские цифры, чтобы указать степень окисления металла.
Для железа степени окисления — железо (I), железо (II) и железо (III).

Номенклатура неорганической химии: Рекомендации ИЮПАК 2005 («Красная книга») для наименования солей (бинарные неорганические ионные соединения) рекомендует использовать номер заряда (1+, 2+, 3+) вместо степени окисления ( I, II, III).

Влияние кислоты на разные виды металлов

Кислоты могут вызывать коррозию многих различных металлов или истирать их в результате химических процессов. Однако не все металлы одинаково реагируют с кислотами, а некоторые металлы более уязвимы к коррозии, чем другие. Некоторые металлы бурно реагируют с кислотами — обычными примерами являются натрий и калий — в то время как другие, такие как золото, не реагируют с большинством кислот.

Щелочные и щелочноземельные металлы

Металлы первой группы периодической таблицы классифицируются как щелочные металлы, а металлы второй группы — щелочноземельные металлы.Обе группы реагируют с водой и еще более энергично реагируют с кислотами. Эти реакции дают водородный газ. С кальцием, магнием и литием реакция довольно щадящая, но металлы, расположенные дальше по группе, бурно реагируют, выделяя достаточно тепла, чтобы поджечь газообразный водород и вызвать взрыв.

Благородные металлы

Благородные металлы — другая крайность: они устойчивы к коррозии во влажном воздухе и плохо реагируют с разбавленными или слабыми кислотами. Золото, например, даже не реагирует с азотной кислотой, сильным окислителем, хотя оно растворяется в царской водке, растворе концентрированной азотной и соляной кислот.Платина, иридий, палладий и серебро — все благородные металлы и обладают хорошей стойкостью к коррозии под действием кислот. Однако серебро легко вступает в реакцию с серой и ее соединениями. Эти соединения придают серебру потускневший вид.

Железо

Железо довольно реактивно; во влажном воздухе. он окисляется с образованием ржавчины, смеси оксидов железа. Окисляющие кислоты, такие как азотная кислота, реагируют с железом с образованием пассивирующего слоя на поверхности железа; этот пассивирующий слой защищает находящееся под ним железо от дальнейшего воздействия кислоты, хотя хрупкие оксиды слоя могут отслаиваться и оставлять внутренний металл незащищенным.Неокисляющие кислоты, такие как соляная кислота, реагируют с железом с образованием солей железа (II) — солей, в которых атом железа потерял два электрона. Одним из примеров является FeCl2. Если эти соли переходят в основной раствор, они вступают в реакцию с образованием солей железа (III), в которых железо потеряло три электрона.

Алюминий и цинк

Алюминий теоретически должен быть даже более реактивным, чем железо; на практике, однако, поверхность алюминия защищена пассивирующим слоем оксида алюминия, который действует как тонкий слой, защищающий находящийся под ним металл.Однако кислоты, которые образуют комплекс с ионами алюминия, могут проедать оксидное покрытие, поэтому концентрированная соляная кислота может растворять алюминий. Цинк также очень реактивен и не имеет пассивирующего слоя алюминия, поэтому он восстанавливает ионы водорода из кислот, таких как соляная кислота, с образованием газообразного водорода. Реакция гораздо менее бурная, чем аналогичные реакции для щелочных и щелочноземельных металлов. Это обычный способ создания небольших количеств водорода для использования в лаборатории.

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности.Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.

Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:

• В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки своего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
• Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались.Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
• Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
• Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г.,
  браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
• Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie.Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie
потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.

Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файлах cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта.