Взаємодія металів з кислотами hCl, hno3, h2so4

Майже всі метали окиснюються кислотами. Характер взаємодії з кислотою залежить від активності металу, його властивостей, а також від концентрації кислоти.

а) Безоксигенові кислоти взаємодіють тільки з металами, які стоять в ряду стандартних електродних потенціалів перед воднем і окисником є Гідроген-йони Н⁺. Наприклад:

Mg + 2HCl → MgCl₂ + H₂↑,

Cu + HCl ≠

б) Оксигеновмісна кислота Н₂SO₄ реагує з металами і залежно від її концентрації окисником є або Н⁺, або аніон кислотного залишку.

Схема взаємодії сульфатної кислоти з металами:

в) Нітратна кислота – сильний окисник. Внаслідок її взаємодії з металами водень не виділяється, він окиснюється з утворенням води.

Схема взаємодії нітратної кислоти з металами:

3

Не реагує нітратна кислота з платиною (Pt), золотом (Au), радієм (Rh), талієм (Tl), іридієм (Ir), пасивує (при звичайній температурі): алюміній (Al), хром (Cr), залізо (Fe).

Приклади розв’язку завдань

Закінчіть рівняння реакції взаємодії металів з кислотами та вкажіть окисник, відновник і розставте коефіцієнти.

Приклади:

1. + Н _(р) →

Відповідь:

Кальцій – активний метал, тому при взаємодії з HNO_3(р) можливі різні продукти відновлення Нітрогену (N₂O, N₂, NH₄NO₃).

Запишемо рівняння реакції взаємодії кальцію і нітратної кислоти з утворенням N₂O:

4 + 10Н _(р) = 4 + + 5H₂O

– 2e →	8	4	відновник
2 + 8e → 2		1	окисник

30 30

2) + H O_3(р) →

Відповідь:

Срібло – пасивний метал, тому при взаємодії з HNO_3(р) утворюється NO.

3 + 4H O_3(р) = 3 NO₃ + O + 2H₂O

–1e →	3	3	відновник
+ 3e →		1	окисник

12 12

3) + ₎ →

Відповідь:

Магній – активний метал, тому при взаємодії з H₂SO_4(к) утворюється SO₂.

+ = + + 2H₂O

– 2e →	1	відновник
+ 2e →		окисник

8 8

Контрольні питання

1. Запишіть можливі рівняння реакцій взаємодії металів з кислотами, користуючись даними додатку Е.

Ni+ HCl_(p)→ Cu + HNO_3(к) 

Zn + H₂SO_4(к)→ Pb + HNO_3(p)→

Na + HNO_3(p)  Al + H₂SO_4(p)→

2. Цинкові пластинки занурили у розчини: а) CuSO₄; б) MgSO₄; в) Рb(NO₃)₂. У якому випадку відбудеться реакція? Чому? Складіть електронні та молекулярні рівняння відповідних реакцій.

3. Кадмієві пластинки занурили у розчини: a) АgNO₃; б) ZnSO₄; в) NіSO₄? У якому випадку відбудеться реакція? Чому? Складіть електронні та молекулярні рівняння відповідних реакцій.

МЕТОДИКА ПРОВЕДЕННЯ ЛАБОРАТОРНОЇ РОБОТИ

1 Взаємодія міді з кислотами

В три пробірки покладіть по кусочку мідного дроту і долийте по 1 – 2 мл розбавлених кислот HCl, H₂SO₄, HNO₃. Ті пробірки, в яких реакція при кімнатній температурі не відбувається, підігрійте (обережно!). Запишіть спостереження та рівняння реакцій. Повторіть дослід з концентрованими кислотами, запишіть спостереження, складіть рівняння реакцій.

2 Взаємодія цинку з кислотами

В три пробірки покладіть по кусочку цинку і долийте по 1 – 2 мл розбавлених кислот HCl, H₂SO₄, HNO₃. Пробірки, в яких реакція при кімнатній температурі не йде, підігрійте (обережно!). Запишіть спостереження та рівняння реакцій. Повторіть дослід з концентрованими кислотами. Запишіть спостереження, складіть рівняння реакцій.

ЗАВДАННЯ ДЛЯ САМОСТІЙНОЇ ПІДГОТОВКИ

Відповідно до варіанта вказаного викладачем запишіть можливі рівняння реакцій взаємодії металів з кислотами.

В	Рівняння реакції	В	Рівняння реакції
1	Be + HCl(к)→ K + H2SO4(к)→ Ba + HNO3(к)→	9	In + H2SO4(к)→ Mg + HCl(к)→ Au + HCl(p)→
2	In + H2SO4(p)→ Mg + HNO3(p)→ Cd + HCl(к)→	10	Be + HNO3(p)→ Cu + HCl(к)→ Mn + H2SO4(p)→
3	Pb + HNO3(к)→ Mn + HCl(к)→ Co + H2SO4(p)→	11	Al + H2SO4(к)→ Co + HNO3(p)→ Sn + HCl(p)→
4	Hg + H2SO4(к)→ Ba + HNO3(p)→ Mg + HCl(p)→	12	Mn + HNO3(p)→ Zn + HCl(к)→ Pb + HNO3(p)→
5	Ga + HNO3(p)→ Al + HCl(к)→ Be + H2SO4(p)→	13	Pb + HNO3(к)→ Al + HCl(к)→ Na + HNO3(p)→
6	Ni + HCl(к)→ Na + HNO3(p)→ Pt + H2SO4(p)→	14	Ba + HNO3(p)→ Pt + H2SO4(p)→ In + H2SO4(к)→
7	Zn + HCl(p)→ Ba + HNO3(p)→ Co+ H2SO4(к)→	15	Be + HNO3(p)→ Cu + HCl(к)→ Co + H2SO4(p)→
8	Bа + HCl(к)→ Ca + HNO3(к)→ Cd + H2SO4(к)→	16	Mg + HNO3(p)→ Mn + H2SO4(p)→ K + H2SO4(к)→