Лабораторный опыт 4
Взаимодействие кислот с металлами
Вы уже знаете, что кислоты могут взаимодействовать с металлами. Но все ли металлы вытесняют водород из кислот? Давайте проверим это экспериментально.
В трёх пробирках вам выданы металлы – железо Fe, цинк Zn и медь Cu. Прилейте в пробирки растворы хлороводородной или серной кислот объёмом 1-2 см3. Внимательно наблюдайте за признаками химических реакций. Опишите свои наблюдения, укажите признаки химических реакций, составьте их уравнения. Сделайте соответствующий вывод об особенностях взаимодействия кислот с металлами.
Ряд активности металлов
Выполнив лабораторный опыт 4, вы убедились, что с кислотой наиболее энергично реагирует цинк. Реакция железа с кислотой протекает менее энергично, а медь с ней и вовсе не реагирует.
Было установлено, что по мере уменьшения интенсивности вытеснения водорода из кислот металлы можно расположить в следующий ряд:
K Ca Na Mg Al Zn Fe Ni Sn Pb (H2) Cu Hg Ag Pt Au
Его называют вытеснительным рядом металлов или рядом активности металлов.
- Металлы, находящиеся в этом ряду левее водорода (H2), вытесняют этот газ из растворов кислот (кроме HNO3). Реакция идёт тем интенсивнее, чем левее расположен металл.
- Металлы, стоящие в этом ряду правее водорода, водород из кислот не вытесняют.
ОТВЕТЫ
В пробирке с цинком реакция видна практически сразу, после добавления кислоты – на поверхности металла появляются маленькие пузырьки газа.
В пробирке с железом появление пузырьков газа можно заметить спустя некоторое время.
В пробирке с медью изменений не наблюдается.
Вывод: с кислотами взаимодействуют те металлы, которые находятся левее водорода в ряду активности металлов. Реакция идёт тем интенсивнее, чем левее расположен металл. Металлы, находящиеся правее водорода в ряду активности металлов, с кислотами не взаимодействуют.
Уравнения реакций:
Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2↑
или
Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑
Fe + 2HCl = FeCl2 + H2↑
или
Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2↑
