Подготовьтесь к сдаче ЕГЭ интересно и эффективно!
Какой из металлов не вытесняет водород из кислот?
150

Какой из металлов не вытесняет водород из кислот?

Содержание:





В природе существует множество металлов, обладающих различными характеристиками. Металлы отличить от неметаллов можно с помощью периодической таблицы Дмитрия Ивановича Менделеева. В таблице есть диагональ «бор В – кремний Si – мышьяк As – теллур Те – астат At», отделяющая металлы от неметаллов. Элементы, находящиеся над диагональю – неметаллы, а под диагональю – металлы. На таблице синим цветом обозначены металлы, а красным – неметаллы.

Таблица Менделеева

Таблица Менделеева.

Многие металлы реагируют с различными кислотами. Кислоты – это сложные вещества, которые состоят из катиона водорода и кислотного остатка. Например, к этому классу неорганических соединений относятся серная Н2SO4, соляная HCl, фосфорная Н3РО4 кислоты. Разные металлы ведут себя с кислотами неодинаково.

Реакции металлов с разбавленными кислотами (кроме азотной кислоты HNO3)

Металлы, стоящие левее водорода в электрохимическом ряду напряжений, способны вытеснить водород из всех разбавленных кислот, кроме азотной.

Ряд активности металлов

Данные взаимодействия можно выразить схемой:

металл + разбавленная кислота → соль + водород

Например, возможна следующая реакция:

6Na + 2H3PO→ 2Na3PO+ 3H2

Реакции металлов с кислотами-окислителями

К группе кислот-окислителей можно отнести три вещества:

  • HNO3(разб);
  • HNO3(конц);
  • H2SO4(конц).

В данных взаимодействиях не выделяется водород Н2. Также в продуктах реакции всегда присутствует три вещества.

1. Реакции с разбавленной азотной кислотой

Водород из разбавленной азотной кислоты не вытесняют только платина Pt, палладий Pd и золото Au. Реакцию можно выразить в виде схем:

  1. Ме + HNO3(разб) → МеNO+ NO + H2O
  2. Ме + HNO3(разб) → МеNO+ N2O + H2O
  3. Ме + HNO3(разб) → МеNO+ N+ H2O
  4. Ме + HNO3(разб) → МеNO+ NH4NO+ H2O

Чтобы определить, по какой из схем идет реакция, необходимо оценить силу металла и степень разбавленности кислоты.

Массовая доля азотной кислоты

Металлы, стоящие до Al

Металлы, стоящие от Mn до Pb

Металлы, стоящие после Н

10-40 %

N2

N2O

NO

Меньше 10 %

NH4NO3

N2

-

 

Например, металл цинк вытесняет водород из разбавленной азотной кислоты:

4Zn + 10HNO3(разб) → 4Zn(NO3)+ N2O + 5H2O

2. Реакции с концентрированной азотной кислотой

Концентрированная азотная кислота реагирует со всеми металлами, кроме платины Pt, палладия Pd и золота Au. Но холодная кислота пассивирует железо Fe, хром Cr и алюминий Al и они не вытесняют водород. Для проведения реакции с данными металлами смесь необходимо нагреть.

Данная реакция подчиняется схеме:

Ме + HNO3(конц) → МеNO+ NO+ H2O

Например:

  • Сu+4HNO3(конц)→Cu(NO3)+ 2NO+ 2H2O

3. Реакции с концентрированной серной кислотой

Концентрированная серная реагирует с металлами так же как концентрированная азотная кислота. Для данных реакций характерно несколько схем:

  1. Ме + Н2SO4(конц) → МеSO+ SO+ H2O
  2. Ме + Н2SO4(конц) → МеSO+ S + H2O
  3. Ме + Н2SO4(конц) → МеSO+ H2S + H2O

Чтобы определить, по какой из схем идет реакция, необходимо найти металл в электрохимическом ряду напряжений.

Концентрированная серная кислота

Металлы, стоящие до Al

Металлы, стоящие от Mn до Pb

Металлы, стоящие после Н

 

H2S

S

SO2

Например:

  • Cu + 2Н2SO4(конц) → CuSO+ SO+ 2H2O

Таким образом, металлы, в зависимости от положения в ряду активности, неодинаково реагируют с различными кислотами. 

Поделитесь в социальных сетях:
22 июля 2022, 14:17


Как вы считаете, материал был полезен?

Для оценки комментариев необходимо «войти на сайт».
×
×