Взаємодія соляної кислоти та срібла викликає хімічну реакцію та веде до незворотних наслідків

Соляна кислота, також відома як хлороводнева кислота, є однією з найпоширеніших хімічних сполук. Вона має високий ступінь корозійної активності, що робить її дуже небезпечною і неприємною для роботи з нею без відповідних запобіжних заходів.

Срібло – благородний метал, добре відомий своїм блискучим білим кольором та високим ступенем провідності електрики. Однією із чудових особливостей срібла є його здатність виявляти антибактеріальні властивості, що робить його незамінним матеріалом у медицині та інших областях.

Тепер уявіть, що ці дві речовини – соляна кислота та срібло – вступають у взаємодію одна з одною.

При змішуванні соляної кислоти зі сріблом відбувається хімічна реакція, результатом якої є утворення соляного срібла або хлориду срібла (AgCl). Ця біла кристалічна речовина має низьку розчинність у воді.

Таким чином, реакція між соляною кислотою та сріблом призводить до утворення соляного срібла, яке має безліч застосувань у лабораторіях та промисловості. Крім того, ця взаємодія підтверджує сильну корозійну активність соляної кислоти та антибактеріальні властивості срібла. Це лише один приклад різноманітних хімічних реакцій, які можуть відбуватися між різними елементами та сполуками.

Короткий огляд соляної кислоти та срібла

Срібло (Ag) – блискучий, білий метал, якому притаманні хімічна стійкість та висока електропровідність.Воно також широко використовується у різних сферах, включаючи ювелірне мистецтво, електроніку та фотографію.

Взаємодія соляної кислоти та срібла може призвести до хімічної реакції, відомої як реакція утворення хлориду срібла (AgCl). При цій реакції хлористий водень із соляної кислоти реагує зі сріблом, утворюючи хлорид срібла та звільняючи водневий газ.

• Хімічне рівняння реакції: Ag + HCl → AgCl + H₂
• При цій реакції срібло окислюється, а хлористий водень відновлюється.
• Хлорид срібла є білою кристалічною речовиною, що слабо розчиняється у воді.
• Ця реакція широко використовується для отримання чистого срібла хлориду в лабораторіях і промисловості.

Властивості соляної кислоти

Кислотна властивість: Соляна кислота є сильною кислотною сполукою. Вона утворюється в процесі реакції хлору з воднем і має pH близько 0. Більшість сполук, розчинних у воді, діють як основи та реагують із соляною кислотою, утворюючи солі.

Агресивність: Соляна кислота є однією з найагресивніших кислот. Вона може викликати опіки на контакті зі шкірою та слизовими оболонками. Тому при роботі з нею необхідно дотримуватися запобіжних заходів і використовувати захисні засоби.

Реакція з металами: Соляна кислота реагує з багатьма металами, утворюючи солі та виділяючи водень. Наприклад, вона реагує із залізом, алюмінієм, цинком та багатьма іншими металами.

Реакція з основами: Соляна кислота має виражену реакцію з основами. При взаємодії з ними вона утворює сіль та воду.

Реакція з оксидами: Соляна кислота, як і інші кислоти, реагує з оксидами, утворюючи солі та воду. Наприклад, вона реагує з оксидом натрію, утворюючи сіль натрію та воду.

Сильний розчинник: Соляна кислота має високу розчинну здатність. Вона розчиняє безліч органічних та неорганічних сполук, роблячи її корисною у лабораторних та промислових процесах.

Використання соляної кислоти вимагає акуратності та знання правил безпеки. При роботі з нею необхідно одягати захисні окуляри і рукавички, а також проводити процеси в приміщеннях, що добре провітрюються.

Властивості срібла

Однією з важливих властивостей срібла є його стійкість до окислення та корозії. Воно покривається захисною плівкою оксиду срібла, що робить його довговічним та стабільним матеріалом. Завдяки цій властивості срібло використовують у виготовленні ювелірних виробів, столових приладів та інших предметів, які повинні зберігати свою естетичну привабливість протягом тривалого часу.

Ще однією важливою властивістю срібла є його антибактеріальна дія. Срібні іони мають здатність знищувати багато видів бактерій, вірусів та грибків. Саме тому срібло широко застосовується у медицині виготовлення антисептичних пов'язок і протезів, і навіть у виробництві упаковки продуктів харчування, щоб затримати зростання бактерій.

• Срібло є найбільш термостійким із усіх металів, що робить його цінним матеріалом для використання в електроніці та при виробництві сонячних батарей.
• Срібло має низький опір впливу сонячної радіації і є гарним матеріалом, що екранує.
• Срібло має унікальні каталітичні властивості, завдяки яким воно використовується у виробництві каталізаторів для синтезу хімічних сполук та в хімічній промисловості.
• Срібло має високу пластичність і може бути легко розкочено в тонкий дріт або прокатано в лист.
• Срібло має високу електронегативність, тому воно часто використовується в електротехніці та електроніці для створення контактів та проводів.
• Срібло має хімічну інертність і не взаємодіє з більшістю кислот та лугів, за винятком соляної кислоти та важких лугів.

В цілому, срібло є унікальним матеріалом із широким спектром застосування. Його цінують за його естетичну привабливість, фізичні та хімічні властивості, а також за його унікальні переваги у медицині та промисловості.

Як відбувається взаємодія соляної кислоти та срібла

Соляна кислота (HCl) та срібло (Ag) утворюють хімічну реакцію, відому як реакція утворення хлоридного іону:

Під час взаємодії соляної кислоти та срібла, іон водню (H+) заміщає один із атомів срібла в молекулі срібла, утворюючи солюбільний хлорид срібла (AgCl) та водень (H+). Чисте срібло (Ag) окислюється в процесі реакції, а хлорид срібла (AgCl) утворює білий осад, який згодом може бути використаний у різних додатках, включаючи фотографію та хімічні аналізи.

Хімічна реакція між соляною кислотою та сріблом

Хімічне рівняння цієї реакції можна записати так:

Ця реакція є оборотною, що означає, що хлорид срібла, що утворився, може розчинятися у воді і дисоціювати на іони срібла (Ag + ) та іони хлору (Cl - ).

Соляна кислота, як сильна кислота, має високий ступінь дисоціації у воді. Тому, коли вона вступає в контакт із сріблом, відбувається утворення хлорид срібла та хлору.Хлор, що утворився, може виділятися у вигляді газу і спостерігатися у вигляді білого диму.

Хлорид срібла є нерозчинним у воді та утворює білий осад. Цю властивість можна використовувати визначення присутності срібла у різних реакціях.

Хімічна реакція між соляною кислотою та сріблом становить великий інтерес у різних хімічних дослідженнях та промислових процесах.

Застосування взаємодії для отримання продуктів:

Хлорид срібла застосовується у фотографії, оскільки він є основною компонентою фотоплівки. Коли світло потрапляє на фотоплівку, хлорид срібла осідає на поверхні і потім забарвлюється, що створює зображення.

Також хлорид срібла використовується у виробництві скла, кераміки та електроніки. Він має високу провідність електрики та стійкість до корозії, що робить його цінним матеріалом для різних промислових процесів.

Іншим продуктом взаємодії соляної кислоти та срібла є сріблохлорид (AgCl), який також знаходить застосування у фотографії та у виробництві електроніки. Він має високу світлочутливість і використовується для створення датчиків світла та оптичних приладів.

Таким чином, взаємодія соляної кислоти та срібла дозволяє отримувати продукти з широким спектром застосування у різних галузях науки та промисловості.

Метали, що взаємодіють з розведеною сірчаною кислотою

Найчастіше в хімічній практиці використовуються такі сильні кислоти, як сірчана H ₂ SO ₄ , соляна HCl та азотна HNO ₃ . Далі розглянемо відношення різних металів до перерахованих кислот.

Соляна кислота (HCl)

Соляна кислота – це технічна назва хлороводневої кислоти.Отримують її шляхом розчинення у воді газоподібного хлороводню – HCl. Зважаючи на невисоку його розчинність у воді, концентрація соляної кислоти за звичайних умов не перевищує 38%. Тому незалежно від концентрації соляної кислоти процес дисоціації її молекул у водному розчині протікає активно:

Іони водню H +, що утворюються в цьому процесі, виконують роль окислювача, окислюючи метали, розташовані у ряду активності лівіше водню. Взаємодія протікає за схемою:

При цьому сіль являє собою хлорид металу (NiCl ₂ , CaCl ₂ , AlCl ₃ ), в якому число хлорид-іонів відповідає ступеню окиснення металу.

Соляна кислота є слабким окислювачем, тому метали зі змінною валентністю окислюються їй до нижчих позитивних ступенів окиснення:

Fe 0 → Fe 2+

Co 0 → Co 2+

Ni 0 → Ni 2+

Cr 0 → Cr 2+

Mn 0 → Mn 2+ і ін .

2 Al + 6 HCl → 2 AlCl ₃ + 3 H ₂ ↑

2│ Al 0 – 3 e - → Al 3+ - окислення

3│2 H + + 2 e - → H ₂ - Відновлення

Соляна кислота пасивує свинець ( Pb ). Пасивація свинцю обумовлена ​​утворенням на його поверхні важко розчинного у воді хлориду свинцю (II), який захищає метал від подальшого впливу кислоти:

У промисловості одержують сірчану кислоту дуже високої концентрації (до 98%). Слід враховувати відмінність окисних властивостей розведеного розчину та концентрованої сірчаної кислоти по відношенню до металів.

Розведена сірчана кислота

У розведеному водному розчині сірчаної кислоти більшість її молекул дисоціюють:

Іони, що утворюються Н+ виконують функцію окислювача.

Як і соляна кислота, розведений розчин сірчаної кислоти взаємодіє тільки з активними металами і середньої активності (Розташованими в ряду активності до водню).

Хімічна реакція протікає за схемою:

1│2Al 0 – 6e - → 2Al 3+ - окислення

Метали зі змінною валентністю окислюються розведеним розчином сірчаної кислоти до нижчих позитивних ступенів окиснення:

Mn 0 → Mn 2+ і ін .

Свинець ( Pb ) не розчиняється в сірчаній кислоті (якщо її концентрація нижче 80%) , так як сіль, що утворюється PbSO ₄ нерозчинна та створює на поверхні металу захисну плівку.

Концентрована сірчана кислота

У концентрованому розчині сірчаної кислоти (понад 68%) більшість молекул знаходяться в недисоційованому стані, тому функцію окислювача виконує сірка, що перебуває у вищому ступені окислення ( S +6 ). Концентрована H ₂ SO ₄ окислює всі метали, стандартний електродний потенціал яких менший за потенціал окислювача – сульфат-іона SO ₄ 2-(0,36 В). У зв'язку з цим, з концентрованою сірчаною кислотою реагують та деякі малоактивні метали.

Процес взаємодії металів з концентрованою сірчаною кислотою в більшості випадків протікає за схемою:

Me + H ₂ SO _{4 (конц.)} сіль + вода + продукт відновлення H ₂ SO ₄

Продуктами відновлення сірчаної кислоти можуть бути такі сполуки сірки:

Практика показала, що при взаємодії металу з концентрованою сірчаною кислотою виділяється суміш продуктів відновлення, що складається з H ₂ S , S та SO _2. Однак, один із цих продуктів утворюється в переважній кількості. Природа основного продукту визначається активністю металу: чим вище активність, тим глибше процес відновлення сірки у сірчаній кислоті.

Взаємодія металів різної активності з концентрованою сірчаною кислотою можна представити схемою:

Алюміній (Al) і залізо (Fe) не реагують з холодною концентрованої H ₂ SO ₄ , покриваючись щільними оксидними плівками, проте при нагріванні реакція протікає.

Ag , Au , Ru , Os , Rh , Ir , Pt не реагують із сірчаною кислотою.

Концентрована сірчана кислота є сильним окислювачем, тому при взаємодії з нею металів, що мають змінну валентність, останні окислюються до вищих ступенів окисленняніж у випадку з розведеним розчином кислоти:

Свинець ( Pb ) окислюється до двовалентного стани з утворенням розчинного гідросульфату свинцю Pb ( HSO ₄ )₂ .

Сірчана кислота

Сірчана кислота H₂SO₄ – це сильна кислота, двоосновна, міцна та нелетюча. За звичайних умов сірчана кислота – важка масляниста рідина, добре розчинна у воді.

Розчинення сірчаної кислоти у воді супроводжується виділенням значної кількості кислоти. Тому за правилами безпеки у лабораторії при змішуванні сірчаної кислоти та води ми додаємо сірчану кислоту у воду невеликими порціями при постійному перемішуванні.

Валентність сірки у сірчаній кислоті дорівнює VI.

Способи отримання

1. Сірчану кислоту в промисловості виробляють із сірки, сульфідів металів, сірководню та ін. Один із варіантів — виробництво сірчаної кислоти з піриту FeS₂.

Основні стадії отримання сірчаної кислоти:

• Спалювання або випалювання сірковмісної сировини в кисні з отриманням сірчистого газу.
• Очищення одержаного газу від домішок.
• Окислення сірчистого газу сірчаний ангідрид.
• Взаємодія сірчаного ангідриду з водою.

Розглянемо основні апарати, що використовуються під час виробництва сірчаної кислоти з піриту (контактний метод):

У контактному апараті проводиться окислення сірчистого газу до сірчаного ангідриду. Процес є оборотним.Тому необхідно вибрати оптимальні умови протікання прямої реакції (отримання SO₃):

• температура: оптимальною температурою для протікання прямої реакції з максимальним виходом SO₃ є температура 400-500 про С. Для того, щоб збільшити швидкість реакції при настільки низькій температурі в реакцію вводять каталізатор - оксид ванадію (V) V₂O₅.
• тиск: пряма реакція протікає із зменшенням обсягів газів. Для усунення рівноваги вправо процес проводять при підвищеному тиску.

Однак, якщо для поглинання оксиду сірки використовувати воду, утворюється сірчана кислота у вигляді туману, що складається з дрібних крапель сірчаної кислоти. Для того, щоб не утворювався сірчанокислотний туман, використовують 98% концентровану сірчану кислоту. Оксид сірки дуже добре розчиняється у такій кислоті, утворюючи олеум: H₂SO₄·nSO₃.

Загальні наукові засади хімічного виробництва:

1. Безперервність.
2. Протиток
3. Каталіз
4. Збільшення площі дотику речовин, що реагують.
5. Теплообмін
6. Раціональне використання сировини

Хімічні властивості

Сірчана кислота – це сильна двоосновна кислота.

1. Сірчана кислота практично повністю дисоціює в розведеному розчині по першому ступені:

По другому ступені сірчана кислота дисоціює частково, поводиться, як кислота середньої сили:

2. Сірчана кислота реагує з основними оксидами, основами, амфотерними оксидами та амфотерними гідроксидами.

Наприклад, сірчана кислота взаємодіє з оксидом магнію:

Ще приклад: при взаємодії сірчаної кислоти з гідроксидом калію утворюються сульфати або гідросульфати:

Сірчана кислота взаємодіє з амфотерним гідроксидом алюмінію:

3. Сірчана кислота витісняє слабші із солей у розчині (карбонати, сульфіди та ін.).Також сірчана кислота витісняє леткі кислоти їх солей (крім солей HBr і HI).

Наприклад, сірчана кислота взаємодіє з гідрокарбонатом натрію:

Або з силікатом натрію:

Концентрована сірчана кислота реагує із твердим нітратом натрію. При цьому менш летка сірчана кислота витісняє азотну кислоту:

Аналогічно – концентрована сірчана кислота витісняє хлороводень з твердих хлоридів, наприклад, хлориду натрію:

4. Також сірчана кислота вступає в обмінні реакції з солями.

Наприклад, сірчана кислота взаємодіє з хлоридом барію:

5. Розведена сірчана кислота взаємодіє з металами, які розташовані у ряді активності металів до водню. При цьому утворюються сіль та водень.

Наприклад, сірчана кислота реагує із залізом. При цьому утворюється сульфат заліза (II):

Сірчана кислота взаємодіє з аміаком з утворенням солей амонію:

Концентрована сірчана кислота є сильним окислювачем. При цьому вона зазвичай відновлюється до сірчистого газу SO₂. З активними металами може відновлюватися до сірки S або сірководню Н₂S.

Залізо Fe, алюміній Al, хром Cr пасивуються концентрованою сірчаною кислотою на холоді. При нагріванні можлива реакція.

При взаємодії з неактивними металами концентрована сірчана кислота відновлюється до сірчистого газу:

При взаємодії з лужноземельними металами та магнієм концентрована сірчана кислота відновлюється до сірки:

При взаємодії з лужними металами та цинком концентрована сірчана кислота відновлюється до сірководню:

6. Якісна реакція на сульфат-іони - взаємодія з розчинними солями барію. При цьому утворюється білий кристалічний осад сульфату барію:

Відеодосвід взаємодії хлориду барію та сульфату натрію в розчині (якісна реакція на сульфат-іон) можна подивитися тут.

7. Окисні властивості концентрованої сірчаної кислоти виявляються і при взаємодії з неметалами.

Наприклад, концентрована сірчана кислота окислює фосфор, вуглець, сірку. При цьому сірчана кислота відновлюється до оксиду сірки (IV):

Вже при кімнатній температурі концентрована сірчана кислота окислює галогеноводороди та сірководень:

Азотна кислота

Азотна кислота є однією з найсильніших мінеральних кислот, що у концентрованому вигляді виділяє пари жовтого кольору з різким запахом. За винятком золота та платини розчиняє всі метали.

Застосовують азотну кислоту для одержання барвників, добрив, органічних нітропродуктів, сірчаної та фосфорної кислот. В результаті опіку азотною кислотою утворюється сухий струп жовто-зеленого кольору.

У промисловості азотну кислоту одержують у результаті окислення аміаку на платино-родієвих каталізаторах.

Чиста азотна кислота вперше була отримана дією на селітру концентрованої сірчаної кислоти:

Є одноосновною сильною кислотою, вступає у реакції з основними оксидами, основами. Із солями реагує за умови випадання осаду, виділення газу чи утворення слабкого електроліту.

При нагріванні азотна кислота розпадається. На світлі (hv) також відбувається подібна реакція, тому азотну кислоту слід зберігати у темному місці.

Азотна кислота здатна окислити всі неметали, при цьому, якщо концентрована кислота, азот зазвичай відновлюється до NO₂якщо розведена - до NO.

У будь-якій концентрації азотна кислота виявляє властивості окислювача, причому азот відновлюється до ступеня окислення від +5 до -3.На якому саме ступені окислення зупиниться азот, залежить від активності металу та концентрації азотної кислоти.

Для малоактивних металів (які стоять у ряду напруг після водню) реакція з концентрованою азотною кислотою відбувається з утворенням нітрату і переважно NO₂.

З розведеною азотною кислотою газоподібним продуктом є переважно NO.

У реакціях з металами, що стоять лівіше водню в ряді напруг, можливі різні газоподібні (і не газоподібні) продукти: бурий газ NO₂, NO, N₂O, атмосферний газ N₂, NH₄NO₃.

Пам'ятайте про закономірність: що більш розбавлена ​​кислота і активний метал, то сильніше відновлюється азот. Нижче представлені реакції цинку з азотною кислотою у різних концентраціях.

Подивіться на таблицю нижче, де також відображені вивчені нами закономірності.

Концентрована холодна азотна кислота пасивує хром, залізо, алюміній, нікель, свинець та берилій. Це відбувається за рахунок оксидної плівки, якою покриті ці метали.

Al + HNO_3(конц.) ⇸ (реакція не йде)

При нагріванні або амальгамуванні (покриття ртуттю) перерахованих металів реакція з азотною кислотою йде, оскільки оксидна плівка лежить на поверхні металів руйнується.

Солі азотної кислоти - нітрати NO₃ -

Отримують нітрати в ході реакції азотної кислоти з металами, їх оксидами та основами.

У реакціях з оксидами та основами газоподібний продукт зазвичай не виділяється.

Нітрат амонію одержують реакція аміаку з азотною кислотою.

Зверніть увагу на таку закономірність: концентрована азотна кислота, як правило, окислює залізо та хром до +3. Розведена кислота – до +2.

Реакції з металами, основами та кислотами

Як і всіх солей, з нітратів можна витіснити метал іншим активнішим.Солі реагують з основами та кислотами, якщо в результаті реакції випадає осад, виділяється газ або утворюється слабкий електроліт (вода).

Нітрати розкладаються залежно від активності металу, що входить до їхнього складу.

Ця стаття написана Беллевичем Юрієм Сергійовичем і є його інтелектуальною власністю. Копіювання, розповсюдження (у тому числі шляхом копіювання на інші сайти та ресурси в Інтернеті) або інше використання інформації та об'єктів без попередньої згоди правовласника переслідується за законом. Для отримання матеріалів статті та дозволу їх використання, зверніться, будь ласка, до Беллевичу Юрію.

Бліц-опитування на тему Азотна кислота

Холодна концентрована азотна кислота не входить у реакцію з алюмінієм, відбувається пасивування.

2. Реакція концентрованої азотної кислоти з малоактивними металами супроводжується виділенням газу

У реакціях концентрованої азотної кислоти та малоактивних металів переважно виділяється NO₂.

3. Якщо в результаті реакції активного металу з азотною кислотою виділилася тверда речовина, то йдеться про

Твердий продукт, що утворився в ході реакції з азотною кислотою, нітрат амонію - NH₄NO₃

Розкладання нітрату амонію протікає за схемою: AgNO₃ → Ag + NO₂ + O₂

Азотною кислотою забарвлює уражену внаслідок опіку шкіру у жовтий колір.

Сірчана кислота – сильна двоосновна кислота, при н.у. масляниста рідина без кольору та запаху.

Має виражену дегідратаційну (водовіднімну) дію. При попаданні на шкіру чи слизові оболонки призводить до тяжких опіків.

Зауважу, що існує олеум – розчин SO₃ у безводній сірчаній кислоті, рідка або тверда речовина, що димить.Олеум застосовується при виготовленні барвників, органічному синтезі та у виробництві сірчаної кислот.

Отримання

Відомі кілька способів одержання сірчаної кислоти. Застосовується промисловий (контактний) спосіб, заснований на спалюванні піриту, окисленні SO, що утворився.₂ до SO₃ та подальшою взаємодією з водою.

Нітрозний спосіб одержання заснований на взаємодії сірчистого газу з діоксидом азоту IV у присутності води. Він складається з кількох етапів:

В окислювальній вежі змішують оксиди азоту (II) та (IV) з повітрям:

Суміш газів подається в вежі, зрошувані 75% сірчаною кислотою, тут суміш оксидів азоту поглинається з утворенням нітрозілсерної кислоти:

В ході гідролізу нітрозилсерної кислоти отримують азотисту кислоту та сірчану:

У спрощеному вигляді нітрозний спосіб можна записати так:

Хімічні властивості

У водному розчині дисоціює східчасто.

Сильна кислота. Реагує з основними оксидами, основами, утворюючи солі – сульфати.

KOH + H₂SO₄ = KHSO₄ + H₂O (гідросульфат калію, співвідношення 1:1 – кисла сіль)

2KOH + H₂SO₄ = K₂SO₄ + 2H₂O (сульфат калію, співвідношення 2:1 – середня сіль)

Із солями реакція йде, якщо в результаті випадає осад, утворюється газ або слабкий електроліт (вода). Сірчана кислота, як і багато інших кислот, здатна розчиняти опади.

Сірчана кислота окислює неметали - сірку та вуглець - відповідно до вугільної кислоти (нестійкої) та сірчистого газу.

Реакції розведеної сірчаної кислоти з металами не складають жодних труднощів: вона реагує як звичайнісінька кислота, наприклад HCl. Усі метали, що стоять до водню, витісняють із сірчаної кислоти водень, а ті, що стоять після - не реагують з нею.

Підкреслю, що реакції розведеної сірчаної кислоти із залізом та хромом не супроводжуються переходом цих елементів у максимальний ступінь окислення. Вони окислюються до +2.

Cu + H₂SO_4(розб.) ⇸ (реакція не йде, мідь не може витіснити водень із кислоти)

Концентрована сірчана кислота поводиться зовсім інакше. Водень ніколи не виділяється, замість нього з активними металами виділяється H₂S, з металами середньої активності - S, з малоактивними металами - SO₂.

Холодна концентрована сірчана кислота пасивує Al, Cr, Fe, Ni, Be, Co. При нагріванні або амальгамуванні даних металів реакція йде.

Зверніть особливу увагу на те, що при реакції заліза, хрому з концентрованою сірчаною кислотою досягається ступінь окислення +3. У таких реакціях з розведеною сірчаною кислотою (написані вище) досягається ступінь окислення +2.

Іноді у тексті завдання дано підказки. Наприклад, якщо написано, що виділився газ із неприємним запахом тухлих яєць - йдеться про H₂S, якщо написано, що виділилося просте речовина - мова про сірку (S).

Метали, що взаємодіють з розведеною сірчаною кислотою

п'ятниця, 20 лютого 2015 р.

Взаємодія металів із кислотами

З розведеними кислотами, які виявляють окисні властивості за рахунок іонів водню (Розбавлені сірчана, фосфорна, сірчиста, всі безкисневі та органічні кислоти та ін.)

реагують метали:
• розташовані в ряді напруг до водню (ці метали здатні витісняти водень із кислоти);
• утворюють з цими кислотами розчинні солі (на поверхні цих металів не утворюється захисна сольова
плівка).

В результаті реакції утворюються розчинні солі і виділяється водень:
2А1 + 6НСI = 2А1С1₃ + ДТ₂↑
М g + Н₂ SO ₄ = М gS₄ + Н₂↑
розб.
З u + Н₂ SO ₄ → X (оскільки З u стоїть після Н₂)
розб.
РЬ + Н₂ SO ₄ → X (оскільки РЬ SO ₄ нерозчинний у воді)
розб.
Деякі кислоти є окислювачами за рахунок елемента, що утворює кислотний залишок, До них відносяться сірчана концентрована, а також азотна кислота будь-якої концентрації. Такі кислоти називають кислотами-окислювачами.

Окисні властивості кислотних залишків і значно сильніші, ніж нона водню Н, тому азотна і концентрована сірчана кислоти взаємодіють практично з усіма металами, розташованими в ряду напруг як до водню, так і після нього, крім золота і платини. Так як окислювачами в цих випадках є нони кислотних залишків (за рахунок атомів сірки та азоту у вищих ступенях окислення), а не нони водню Н, то при взаємодії азотної, а концентрованої сірчаної кислот з металами не виділяється водень. Метал під дією цих кислот окислюється до характерного (стійкого) ступеня окислення і утворює сіль, а продукт відновлення кислоти залежить від активності металу та ступеня розведення кислоти

Розведена та концентрована сірчані кислоти поводяться по-різному. Розведена сірчана кислота поводиться як звичайна кислота. Активні метали, що стоять у ряді напруг лівіше водню

витісняють водень із розведеної сірчаної кислоти. Ми бачимо бульбашки водню при додаванні розведеної сірчаної кислоти до пробірки з цинком.

Мідь стоїть у низці напруг після водню – тому розбавлена ​​сірчана кислота діє на мідь. А в концентрованій сірчаній кислоті, цинку та міді, поводяться таким чином…

Цинк як активний метал, може утворювати з концентрованою сірчаною кислотою сірчистий газ, елементарну сірку, і навіть сірководень.

Мідь – менш активний метал. При взаємодії із концентровано сірчаною кислотою відновлює її до сірчистого газу.

Слід пам'ятати, що у схемах зазначені продукти, вміст яких максимально серед можливих продуктів відновлення кислот.

На підставі наведених схем складемо рівняння конкретних реакцій - взаємодії міді та магнію з концентрованою сірчаною кислотою:
0 +6 +2 +4
З u + 2Н₂ SO ₄ = З uSO ₄ + SO ₂ + 2Н₂ O
конц.
0 +6 +2 -2
4М g + 5Н₂ SO ₄ = 4М gSO ₄ + Н₂ S + 4Н₂ O
конц.

Деякі метали ( Fe . АI, С r ) не взаємодіють з концентрованою сірчаною та азотною кислотами при звичайній температурі, оскільки відбувається пасивації металу. Це пов'язане з утворенням на поверхні металу тонкої, але дуже щільної оксидної плівки, яка захищає метал. З цієї причини азотну та концентровану сірчану кислоти транспортують у залізних ємностях.

Якщо метал виявляє змінні ступені окислення, то з кислотами, що є окислювачами за рахунок іонів Н + , він утворює солі, в яких його ступінь окислення нижче стійкої, а з кислотами-окислювачами - солі, в яких його ступінь окислення більш стійка:
0 +2
F е+Н₂ SO ₄ = F е SO ₄ +Н₂
0 розб. + 3
F е+Н₂ SO ₄ = F е₂(SO₄ )₃ + 3 SO₂ + 6Н₂ O
кінець