Niektóre metale po zanurzeniu ich w kwasie chlorowodorowym (kwasie solnym) roztwarzają się w nim, inne zaś nie ulegają takim przemianom. W jaki sposób przewidzieć, które metale będą reagować z kwasem chlorowodorowym lub innymi kwasami? Jakie substancje są produktami tych reakcji chemicznych?

Aby zrozumieć poruszane w tym materiale zagadnienia, przypomnij sobie:

budowę i nazewnictwo soli;

Nauczysz się

zapisywać równania reakcji wybranych metali z kwasami, prowadzące do powstania soli;
przewidywać na podstawie szeregu aktywności metali, które z nich wypierają wodór z kwasów, oraz wskazać te, które nie mają takich właściwości;
w jaki sposób kwasy utleniające reagują z metalami.

iU5Lt9PZvA_d5e138

1. Reakcje metali z kwasem chlorowodorowym

Działanie kwasu solnego na niektóre metale

Doświadczenie 1

Przeprowadź doświadczenie chemiczne, polegające na zbadaniu, czy wybrane metale, takie jak: $Mg$ , $Zn$ , $Al$ , $Fe$ , $Cu$ , roztwarzają się w kwasie chlorowodorowym.

Uwaga! Doświadczenie należy wykonać pod wyciągiem. Pamiętaj o używaniu okularów ochronnych oraz rękawiczek.

Rd9zHsimpyEER

Przeprowadzono doświadczenie chemiczne, polegające na zbadaniu, czy wybrane metale, takie jak: $Mg$ , $Zn$ , $Al$ , $Fe$ , $Cu$ , roztwarzają się w kwasie chlorowodorowym. Zapoznaj się z zamieszczonym poniżej opisem, a następnie wykonaj polecenie.

Problem badawczy:

Czy wybrane metale, takie jak: $Mg$ , $Zn$ , $Al$ , $Fe$ , $Cu$ , roztwarzają się w kwasie chlorowodorowym?

Hipoteza:

Nie wszystkie spośród metali, takich jak: $Mg$ , $Zn$ , $Al$ , $Fe$ , $Cu$ , reagują z kwasem chlorowodorowym.

Co było potrzebne:

probówki;
stężony kwas chlorowodorowy;
metale: magnez, żelazo, glin, miedź, cynk;
papier ścierny;
łuczywo;
zapałki.

Przebieg doświadczenia:

Do pięciu probówek wlano po około $3 {cm}^{3}$ stężonego kwasu chlorowodorowego. Do każdej z nich wprowadzono inny kawałek metalu, oczyszczony wcześniej papierem ściernym, oraz zbliżono zapalone łuczywo:

a) do pierwszej probówki – wstążkę magnezową;

b) do drugiej probówki – blaszkę cynkową;

c) do trzeciej probówki – drut aluminiowy;

d) do czwartej probówki – drut żelazny;

e) do piątej probówki – drut miedziany.

Obserwowano zachodzące zmiany.

Obserwacje:

W probówkach z magnezem, cynkiem, glinem i żelazem wydziela się bezbarwny gaz, a metale te roztwarzają się. Najintensywniejsze wydzielanie pęcherzyków gazu zachodzi w probówce z magnezem, a najmniej intensywne – w probówce z żelazem. Po przyłożeniu zapalonego łuczywka do wylotu tych probówek słychać charakterystyczny trzask. W probówce z miedzią nie zachodzą żadne zmiany.

Wnioski:

Magnez, cynk, glin i żelazo reagują z kwasem chlorowodorowym. W czasie reakcji metale te wypierają wodór z kwasu, zgodnie z poniższymi równaniami reakcji:

Mg + 2 {HCl}_{(aq)} \to {MgCl}_{2} + H_{2} ↑

magnez + kwas chlorowodorowy \to chlorek magnezu + wodór

Mg + 2 H_{3} O^{+} + 2 {Cl}^{-} \to {Mg}^{2 +} + 2 {Cl}^{-} + H_{2} ↑ + 2 H_{2} O

Mg + 2 H_{3} O^{+} \to {Mg}^{2 +} + H_{2} ↑ + 2 H_{2} O

Zn + 2 {HCl}_{(aq)} \to {ZnCl}_{2} + H_{2} ↑

cynk + kwas chlorowodorowy \to chlorek cynku + wodór

Zn + 2 H_{3} O^{+} + 2 {Cl}^{-} \to {Zn}^{2 +} + 2 {Cl}^{-} + H_{2} ↑ + 2 H_{2} O

Zn + 2 H_{3} O^{+} \to {Zn}^{2 +} + H_{2} ↑ + 2 H_{2} O

2 Al + 6 HCl \to 2 {AlCl}_{3} + 3 H_{2} ↑

glin + kwas chlorowodorowy \to chlorek glinu + wodór

2 Al + 6 {HCl}_{(aq)} \to 2 {AlCl}_{3} + 3 H_{2} ↑

2 Al + 6 H_{3} O^{+} \to 2 {Al}^{2 +} + 3 H_{2} ↑ + 6 H_{2} O

Fe + 2 {HCl}_{(aq)} \to {FeCl}_{2} + H_{2} ↑

żelazo + kwas chlorowodorowy \to chlorek żelaza (II) + wodór

Fe + 2 H_{3} O^{+} + 2 {Cl}^{-} \to {Fe}^{2 +} + 2 {Cl}^{-} + H_{2} ↑ + 2 H_{2} O

Fe + 2 H_{3} O^{+} \to {Fe}^{2 +} + H_{2} ↑ + 2 H_{2} O

Wodór w obecności zapalonego łuczywka reaguje gwałtownie z tlenem, czemu towarzyszy charakterystyczny odgłos:

2 H_{2} + O_{2} \to 2 H_{2} O

wodór + tlen \to woda

Miedź nie reaguje z kwasem chlorowodorowym:

Cu + {HCl}_{(aq)} \to brak reakcji

miedź + kwas chlorowodorowy \to brak reakcji

Niektóre metale, takie jak: cynk, magnez, glin, żelazo, reagują z kwasem chlorowodorowym. Podczas tych reakcji powstają odpowiednie sole oraz wydziela się wodór. Mówimy, że metale te wypierają wodór z kwasu. Są metale, takie jak miedź, które nie ulegają reakcji z kwasem chlorowodorowym.

Polecenie 1

R1Q80ZSSS2UgT

Obserwacje: W probówkach z magnezem, cynkiem, glinem i żelazem wydziela się bezbarwny gaz, a metale te roztwarzają się. Najintensywniejsze wydzielanie pęcherzyków gazu zachodzi w probówce z magnezem, a najmniej intensywne – w probówce z żelazem. Po przyłożeniu zapalonego łuczywka do wylotu tych probówek słychać charakterystyczny trzask. W probówce z miedzią nie zachodzą żadne zmiany.

Weryfikacja hipotezy:

Postawiona hipoteza okazała się prawdziwa. Nie wszystkie spośród metali, takich jak: $Mg$ , $Zn$ , $Al$ , $Fe$ , $Cu$ , reagują z kwasem chlorowodorowym.

lub

Postawiona hipoteza okazała się fałszywa. Nie wszystkie spośród metali, takich jak: $Mg$ , $Zn$ , $Al$ , $Fe$ , $Cu$ , reagują z kwasem chlorowodorowym.

Wnioski: Magnez, cynk, glin i żelazo reagują z kwasem chlorowodorowym. W czasie reakcji metale te wypierają wodór z kwasu, zgodnie z poniższymi równaniami reakcji:

Mg + 2 {HCl}_{(aq)} \to {MgCl}_{2} + H_{2} ↑

magnez + kwas chlorowodorowy \to chlorek magnezu + wodór

Mg + 2 H_{3} O^{+} + 2 {Cl}^{-} \to {Mg}^{2 +} + 2 {Cl}^{-} + H_{2} ↑ + 2 H_{2} O

Mg + 2 H_{3} O^{+} \to {Mg}^{2 +} + H_{2} ↑ + 2 H_{2} O

Zn + 2 {HCl}_{(aq)} \to {ZnCl}_{2} + H_{2} ↑

cynk + kwas chlorowodorowy \to chlorek cynku + wodór

Zn + 2 H_{3} O^{+} + 2 {Cl}^{-} \to {Zn}^{2 +} + 2 {Cl}^{-} + H_{2} ↑ + 2 H_{2} O

Zn + 2 H_{3} O^{+} \to {Zn}^{2 +} + H_{2} ↑ + 2 H_{2} O

2 Al + 6 HCl \to 2 {AlCl}_{3} + 3 H_{2} ↑

glin + kwas chlorowodorowy \to chlorek glinu + wodór

2 Al + 6 {HCl}_{(aq)} \to 2 {AlCl}_{3} + 3 H_{2} ↑

2 Al + 6 H_{3} O^{+} \to 2 {Al}^{2 +} + 3 H_{2} ↑ + 6 H_{2} O

Fe + 2 {HCl}_{(aq)} \to {FeCl}_{2} + H_{2} ↑

żelazo + kwas chlorowodorowy \to chlorek żelaza (II) + wodór

Fe + 2 H_{3} O^{+} + 2 {Cl}^{-} \to {Fe}^{2 +} + 2 {Cl}^{-} + H_{2} ↑ + 2 H_{2} O

Fe + 2 H_{3} O^{+} \to {Fe}^{2 +} + H_{2} ↑ + 2 H_{2} O

Wodór w obecności zapalonego łuczywka reaguje gwałtownie z tlenem, czemu towarzyszy charakterystyczny odgłos:

2 H_{2} + O_{2} \to 2 H_{2} O

wodór + tlen \to woda

Miedź nie reaguje z kwasem chlorowodorowym:

Cu + {HCl}_{(aq)} \to brak reakcji

miedź + kwas chlorowodorowy \to brak reakcji

Niektóre metale, takie jak cynk, magnez, glin, żelazo, reagują z kwasem chlorowodorowym. Podczas tych reakcji powstają odpowiednie sole oraz wydziela się wodór. Mówimy, że metale te wypierają wodór z kwasu. Są metale, takie jak miedź, które nie ulegają reakcji z kwasem chlorowodorowym.

Polecenie 1

RxzPKakmunyUy

iU5Lt9PZvA_d5e281

2. Reakcje metali z rozcieńczonym roztworem kwasu siarkowego( $VI$ )

Działanie rozcieńczonego roztworu kwasu siarkowego(

VI

) na niektóre metale

Doświadczenie 2

Przeprowadź doświadczenie chemiczne, polegające na zbadaniu, czy wybrane metale, takie jak: $Mg$ , $Zn$ , $Al$ , $Fe$ , $Cu$ , reagują z rozcieńczonym roztworem kwasu siarkowego(VI).

Uwaga! Doświadczenie należy wykonać pod wyciągiem. Pamiętaj o środkach bezpieczeństwa takich jak okulary ochronne i rękawice.

Rk1lY6yangYm2

Przeprowadzono doświadczenie chemiczne, polegające na zbadaniu, czy wybrane metale, takie jak: $Mg$ , $Zn$ , $Al$ , $Fe$ , $Cu$ , reagują z rozcieńczonym roztworem kwasu siarkowego( $VI$ ). Zapoznaj się z zamieszczonym poniżej opisem, a następnie wykonaj polecenie.

Problem badawczy:

Czy wszystkie metale roztwarzają się w rozcieńczonym roztworze kwasu siarkowego( $VI$ )?

Hipoteza:

Nie wszystkie spośród metali, takich jak: $Mg$ , $Zn$ , $Al$ , $Fe$ , $Cu$ , reagują z rozcieńczonym roztworem kwasu siarkowego( $VI$ ).

Co było potrzebne:

probówki;
$1 %$ roztwór kwasu siarkowego( $VI$ );
metale: magnez, żelazo, glin, miedź, cynk;
papier ścierny;
łuczywo;
zapałki.

Przebieg doświadczenia:

Do pięciu probówek wlano po około $3 {cm}^{3}$ roztworu kwasu siarkowego( $VI$ ). Do każdej z nich wprowadzono inny kawałek metalu, oczyszczony wcześniej papierem ściernym, oraz zbliżono zapalone łuczywo:

a) do pierwszej probówki – wstążkę magnezową;

b) do drugiej probówki – blaszkę cynkową;

c) do trzeciej probówki – drut aluminiowy;

d) do czwartej probówki – drut żelazny;

e) do piątej probówki – drut miedziany.

Obserwowano zachodzące zmiany.

Obserwacje:

Zawartość probówki z magnezem i cynkiem intensywnie się pieni. Wydziela się bezbarwny gaz, który w obecności zapalonego łuczywa spala się z charakterystycznym trzaskiem. Na powierzchni żelaza oraz glinu pojawiają się pęcherzyki gazu, a zapalone łuczywo, umieszczone nad probówką, nie wywołuje żadnych efektów. W probówce z miedzią nie pojawiają się zmiany.

Wnioski:

Magnez, cynk, glin i żelazo reagują z rozcieńczonym kwasem
siarkowym( $VI$ ). W czasie reakcji metale te wypierają wodór z kwasu, zgodnie z poniższymi równaniami reakcji:

Mg + {H_{2} SO}_{4} \to {MgSO}_{4} + H_{2} ↑

magnez + kwas siarkowy (VI) →siarczan (VI) magnezu + wodór

Mg + 2 H_{3} O^{+} + {SO}_{4}^{2 -} \to {Mg}^{2 +} + {SO}_{4}^{2 -} + H_{2} ↑ + 2 H_{2} O

Mg + 2 H_{3} O^{+} \to {Mg}^{2 +} + H_{2} ↑ + 2 H_{2} O

Zn + {H_{2} SO}_{4} \to {ZnSO}_{4} + H_{2} ↑

cynk + kwas siarkowy (VI) \to siarczan (VI) cynku + wodór

Zn + 2 H_{3} O^{+} + {SO}_{4}^{2 -} \to {Zn}^{2 +} + {SO}_{4}^{2 -} + H_{2} ↑ + 2 H_{2} O

Zn + 2 H_{3} O^{+} \to {Zn}^{2 +} + H_{2} ↑ + 2 H_{2} O

Fe + {H_{2} SO}_{4} \to {FeSO}_{4} + H_{2} ↑

żelazo + kwas siarkowy (VI) \to siarczan (VI) żelaza (II) + wodór

Fe + 2 H_{3} O^{+} + {SO}_{4}^{2 -} \to {Fe}^{2 +} + {SO}_{4}^{2 -} + H_{2} ↑ + 2 H_{2} O

Fe + 2 H_{3} O^{+} \to {Fe}^{2 +} + H_{2} ↑ + 2 H_{2} O

2 Al + {3 H_{2} SO}_{4} \to {Al}_{2} {({SO}_{4})}_{3} + 3 H_{2} ↑

glin + kwas siarkowy (VI) \to siarczan (VI) glinu + wodór

2 Al + 6 H_{3} O^{+} + 3 {SO}_{4}^{2 -} \to 2 {Al}^{3 +} + 3 {SO}_{4}^{2 -} + 3 H_{2} ↑ + 6 H_{2} O

2 Al + 6 H_{3} O^{+} \to 2 {Al}^{3 +} + 3 H_{2} ↑ + 6 H_{2} O

Wodór w obecności zapalonego łuczywka reaguje gwałtownie z tlenem, czemu towarzyszy charakterystyczny odgłos:

2 H_{2} + O_{2} \to 2 H_{2} O

wodór + tlen \to woda

Miedź nie reaguje z rozcieńczonym roztworem kwasu siarkowego( $VI$ ):

Cu + {H_{2} SO}_{4} \to brak reakcji

miedź + kwas siarkowy (VI) \to brak reakcji

Polecenie 2

R1Q80ZSSS2UgT

Obserwacje: Zawartość probówki z magnezem i cynkiem intensywnie się pieni. Wydziela się bezbarwny gaz, który w obecności zapalonego łuczywa spala się z charakterystycznym trzaskiem. Na powierzchni żelaza oraz glinu pojawiają się pęcherzyki gazu, a zapalone łuczywo, umieszczone nad probówką, nie wywołuje żadnych efektów. W probówce z miedzią nie pojawiają się zmiany.

Weryfikacja hipotezy:

Postawiona hipoteza okazała się prawdziwa. Nie wszystkie spośród metali, takich jak: $Mg$ , $Zn$ , $Al$ , $Fe$ , $Cu$ , reagują z rozcieńczonym roztworem kwasu siarkowego( $VI$ ).

lub

Postawiona hipoteza okazała się fałszywa. Nie wszystkie spośród metali, takich jak: $Mg$ , $Zn$ , $Al$ , $Fe$ , $Cu$ , reagują z rozcieńczonym roztworem kwasu siarkowego( $VI$ ).

Wnioski: Magnez, cynk, glin i żelazo reagują z rozcieńczonym kwasem siarkowym( $VI$ ). W czasie reakcji metale te wypierają wodór z kwasu, zgodnie z poniższymi równaniami reakcji:

Mg + {H_{2} SO}_{4} \to {MgSO}_{4} + H_{2} ↑

magnez + kwas siarkowy (VI) →siarczan (VI) magnezu + wodór

Mg + 2 H_{3} O^{+} + {SO}_{4}^{2 -} \to {Mg}^{2 +} + {SO}_{4}^{2 -} + H_{2} ↑ + 2 H_{2} O

Mg + 2 H_{3} O^{+} \to {Mg}^{2 +} + H_{2} ↑ + 2 H_{2} O

Zn + {H_{2} SO}_{4} \to {ZnSO}_{4} + H_{2} ↑

cynk + kwas siarkowy (VI) \to siarczan (VI) cynku + wodór

Zn + 2 H_{3} O^{+} + {SO}_{4}^{2 -} \to {Zn}^{2 +} + {SO}_{4}^{2 -} + H_{2} ↑ + 2 H_{2} O

Zn + 2 H_{3} O^{+} \to {Zn}^{2 +} + H_{2} ↑ + 2 H_{2} O

Fe + {H_{2} SO}_{4} \to {FeSO}_{4} + H_{2} ↑

żelazo + kwas siarkowy (VI) \to siarczan (VI) żelaza (II) + wodór

Fe + 2 H_{3} O^{+} + {SO}_{4}^{2 -} \to {Fe}^{2 +} + {SO}_{4}^{2 -} + H_{2} ↑ + 2 H_{2} O

Fe + 2 H_{3} O^{+} \to {Fe}^{2 +} + H_{2} ↑ + 2 H_{2} O

2 Al + {3 H_{2} SO}_{4} \to {Al}_{2} {({SO}_{4})}_{3} + 3 H_{2} ↑

glin + kwas siarkowy (VI) \to siarczan (VI) glinu + wodór

2 Al + 6 H_{3} O^{+} + 3 {SO}_{4}^{2 -} \to 2 {Al}^{3 +} + 3 {SO}_{4}^{2 -} + 3 H_{2} ↑ + 6 H_{2} O

2 Al + 6 H_{3} O^{+} \to 2 {Al}^{3 +} + 3 H_{2} ↑ + 6 H_{2} O

Wodór w obecności zapalonego łuczywka reaguje gwałtownie z tlenem, czemu towarzyszy charakterystyczny odgłos:

2 H_{2} + O_{2} \to 2 H_{2} O

wodór + tlen \to woda

Miedź nie reaguje z rozcieńczonym roztworem kwasu siarkowego( $VI$ ):

Cu + {H_{2} SO}_{4} \to brak reakcji

miedź + kwas siarkowy (VI) \to brak reakcji

Polecenie 2

R1Ei38hrh05Qt

iU5Lt9PZvA_d5e413

3. Szereg aktywności metali

Chemicy uporządkowali metale według zmieniającej się aktywności chemicznej. Szereg ten nosi nazwę szeregu aktywności metaliszereg aktywności metaliszeregu aktywności metali. Zwykle stosuje się dwa sposoby prezentacji metali w tym zbiorze: według malejącej lub wzrastającej ich aktywności chemicznej. Umieszczony w tym szeregu wodór rozdziela metale na te, które wypierają go z kwasów, i te, które nie mają takich właściwości.

Poniższy przykład przedstawia metale uporządkowane według ich malejącej aktywności chemicznej.

R1c1XuFDDCCNL1

Ilustracja przedstawia szereg aktywności metali w postaci niebieskiego paska, podzielonego na piętnaście kwadratowych pól. W każdym polu umieszczono symbol jednego pierwiastka. Licząc od lewej są to: Li, K, Ca, Na, Mg, Al, Zn, Fe, Pb, H, Cu, Ag, Hg, Pt, Au. Wodór, czyli szósty od prawej kwadrat z literą H wyróżniony został czerwonym tłem zamiast niebieskiego. — Źródło: epodreczniki.pl na podstawie: Wybrane wzory i stałe fizykochemiczne na egzamin maturalny z biologii, chemii i fizyki; CKE, licencja: CC BY-SA 3.0.

Na podstawie szeregu aktywności metali możemy stwierdzić, że np. sód wypiera wodór z kwasu (powstają wtedy sól i wodór). Reakcję tego metalu z kwasem chlorowodorowym opisuje równanie:

2 Na + 2 {HCl}_{(aq)} \to 2 NaCl + H_{2}

sód + kwas chlorowodorowy \to chlorek sodu + wodór

2 Na + 2 H_{3} O^{+} + 2 {Cl}^{-} \to 2 {Na}^{+} + 2 {Cl}^{-} + H_{2} ↑ + 2 H_{2} O

2 Na + 2 H_{3} O^{+} \to 2 {Na}^{+} + H_{2} ↑ + 2 H_{2} O

Na podstawie szeregu aktywności możemy przewidzieć, że miedź, rtęć, srebro, złoto i platyna nie będą wypierały wodoru z kwasów.

R1JX2i1PeMAln1

4. W jaki sposób metale reagują z kwasem azotowym( $V$ ) i stężonym kwasem
siarkowym( $VI$ )?

Metale umieszczone w szeregu aktywności metali za wodorem nie reagują z kwasami poprzez wypieranie wodoru. Istnieją jednak kwasy, z którymi reagują zarówno metale leżące w szeregu aktywności przed, jak i za wodorem. Są to kwasy o właściwościach silnie utleniającychkwasy o właściwościach silnie utleniających. Do najbardziej powszechnych zaliczyć możemy: stężony kwas siarkowy( $VI$ ) oraz kwas azotowy( $V$ ) (rozcieńczony oraz stężony). Reakcje te przebiegają jednak nie poprzez wypieranie wodoru z kwasu, lecz tworzenie odpowiedniego dla danego kwasu tlenku gazowego.

Na przykład w wyniku reakcji stężonego kwasu siarkowego( $VI$ ) z miedzią otrzymujemy sól – siarczan( $VI$ ) miedzi( $II$ ), tlenek siarki( $IV$ ) o ostrym, duszącym zapachu oraz wodę, zgodnie z poniższym równaniem reakcji:

Cu + 2 {H_{2} SO}_{4 (stężony)} \to {CuSO}_{4} + {SO}_{2} + 2 H_{2} O

miedź + kwas siarkowy (VI) \to siarczan (VI) miedzi (II) + tlenek siarki (IV) + woda

Cu + 4 H_{3} O^{+} + 2 {SO}_{4}^{2 -} \to {Cu}^{2 +} + {SO}_{4}^{2 -} + {SO}_{2} + 6 H_{2} O

Cu + 4 H_{3} O^{+} + {SO}_{4}^{2 -} \to {Cu}^{2 +} + {SO}_{2} + 6 H_{2} O

Z kolei, w wyniku reakcji miedzi ze stężonym kwasem azotowym( $V$ ) również otrzymamy sól – azotan( $V$ ) miedzi( $II$ ) oraz tlenek azotu( $IV$ ) o barwie brunatnej i drażniącym zapachu, a także wodę. Reakcję tą opisuje następujące równanie reakcji:

Cu + 4 {HNO}_{3 (stężony)} \to Cu {({NO}_{3})}_{2} + 2 {NO}_{2} + 2 H_{2} O

miedź + kwas azotowy (V) \to azotan (V) miedzi (II) + tlenek azotu (IV) + woda

Cu + 4 H_{3} O^{+} + 4 {NO}_{3}^{-} \to {Cu}^{2 +} + 2 {NO}_{3}^{-} + 2 {NO}_{2} + 6 H_{2} O

Cu + 4 H_{3} O^{+} + 2 {NO}_{3}^{-} \to {Cu}^{2 +} + 2 {NO}_{2} + 6 H_{2} O

Kiedy jednak wprowadzimy miedź do rozcieńczonego roztworu kwasu
azotowego( $V$ ), otrzymamy bezbarwny gaz, który brunatnieje na powietrzu – jest to tlenek azotu( $II$ ). W wyniku reakcji otrzymujemy również sól (azotan( $V$ ) miedzi( $II$ )) oraz wodę. Reakcję zapisujemy w postaci następującego równania:

3 Cu + 8 {HNO}_{3 (rozcieńczony)} \to 3 Cu {({NO}_{3})}_{2} + 2 NO + 4 H_{2} O

miedź + kwas azotowy (V) \to azotan (V) miedzi (II) + tlenek azotu (II) + woda

3 Cu + 8 H_{3} O^{+} + 8 {NO}_{3}^{-} \to 3 {Cu}^{2 +} + 6 {NO}_{3}^{-} + 2 {NO}_{2} + 12 H_{2} O

3 Cu + 4 H_{3} O^{+} + 2 {NO}_{3}^{-} \to 3 {Cu}^{2 +} + 2 {NO}_{2} + 6 H_{2} O

Brunatnienie powstającego w reakcji bezbarwnego gazu możemy opisać następującym równaniem reakcji:

\underset{t lenek azotu (II)}{2 NO} + O_{2} \to \underset{tlenek azotu (IV)}{2 {NO}_{2}}

Polecenie 3

RQx03Tnvi39pm

Wszystkie metale leżące w szeregu aktywności metali przed wodorem reagują zarówno ze stężonym kwasem siarkowym( $VI$ ), jak i rozcieńczonym roztworem kwasu siarkowego( $VI$ ).

iU5Lt9PZvA_d5e470

Podsumowanie

Metale leżące w szeregu aktywności metali przed wodorem reagują zarówno z kwasami beztlenowymi, jak i tlenowymi; w wyniku tych reakcji powstają odpowiednio sól i wodór.
Metale leżące w szeregu aktywności metali za wodorem – nie wypierają wodoru z kwasów.
Na podstawie szeregu aktywności metali można ocenić, czy dany metal wypiera wodór z kwasów.
Istnieją kwasy o silnych właściwościach utleniających (między innymi stężony kwas siarkowy( $VI$ ) oraz kwas azotowy( $V$ )), które reagują zarówno z metalami leżącymi w szeregu aktywności metali przed, jak i za wodorem. W reakcjach tych nie powstaje jednak wodór. Pozostałe kwasy mają właściwości słabo utleniające.

Praca domowa

Polecenie 4.1

Ustal, jakie substancje kryją się pod symbolami A i B, jeżeli wiesz, że w wyniku reakcji 2 powstaje bezbarwny, bezwonny gaz. Zapisz równania reakcji prowadzące do ich otrzymania. Nazwij substraty i produkty każdej z reakcji. Pamiętaj, aby uzgodnić zapisane równania reakcji.

RMT8OJ9DxhXIk

Schemat reakcji do polecenia w pracy domowej. Ma on postać nieco nietypowego zapisu dwóch reakcji chemicznych w jednym równaniu. Po lewej stronie znajduje się wzór związku chemicznego Mg OH dwa razy wzięte, następnie od niego wychodzi strzałka skierowana w prawo nad którą znajduje się wzór HCl. Po prawej stronie tej strzałki znajduje się litera A. Po prawej stronie litera A znajduje się druga strzałka, tym razem skierowana w lewo, czyli grotem również w stronę litery A. Nad strzałką znajduje się wzór HCl. Po prawej stronie tej strzałki znajduje się litera B. — Schemat do polecenia w pracy domowej
Źródło: epodreczniki.pl, licencja: CC BY-SA 3.0.

RXS3oXre2ann3

Równanie reakcji 1:

Mg {(OH)}_{2} + 2 {HCl}_{(aq)} \to {MgCl}_{2} + 2 H_{2} O

Równanie reakcji 2:

Mg + 2 {HCl}_{(aq)} \to {MgCl}_{2} + H_{2}

Związek A: ${MgCl}_{2}$
Związek B: $Mg$

RrF8y86eGDqpP

Ustal, jakie substancje kryją się w pustych kratkach, jeżeli wiadomo, że w wyniku obu poniższych reakcji powstaje ten sam związek. Uzupełnij równania reakcji oraz nazwij substraty i produkty każdej z nich. Równanie reakcji $1$ :

Mg {(OH)}_{2}

+

{MgCl}_{2}

, 2.

4

, 3. chlor, 4. chlorek magnezu, 5. tlenek magnezu, 6.

4

, 7. magnez, 8.

Mg

, 9. chlorek magnezu, 10.

2

, 11.

{MgCl}_{2}

, 12.

2

, 13. tlen, 14. wodorotlenek magnezu

HCl

\to

{MgCl}_{2}

, 2.

4

, 3. chlor, 4. chlorek magnezu, 5. tlenek magnezu, 6.

4

, 7. magnez, 8.

Mg

, 9. chlorek magnezu, 10.

2

, 11.

{MgCl}_{2}

, 12.

2

, 13. tlen, 14. wodorotlenek magnezu

+

H_{2} O

Nazwy substratów i produktów:
1.

{MgCl}_{2}

, 2.

4

, 3. chlor, 4. chlorek magnezu, 5. tlenek magnezu, 6.

4

, 7. magnez, 8.

Mg

, 9. chlorek magnezu, 10.

2

, 11.

{MgCl}_{2}

, 12.

2

, 13. tlen, 14. wodorotlenek magnezu

+

kwas chlorowodorowy

\to

{MgCl}_{2}

, 2.

4

, 3. chlor, 4. chlorek magnezu, 5. tlenek magnezu, 6.

4

, 7. magnez, 8.

Mg

, 9. chlorek magnezu, 10.

2

, 11.

{MgCl}_{2}

, 12.

2

, 13. tlen, 14. wodorotlenek magnezu

+

woda

Równanie reakcji $2$ :
1.

{MgCl}_{2}

, 2.

4

, 3. chlor, 4. chlorek magnezu, 5. tlenek magnezu, 6.

4

, 7. magnez, 8.

Mg

, 9. chlorek magnezu, 10.

2

, 11.

{MgCl}_{2}

, 12.

2

, 13. tlen, 14. wodorotlenek magnezu

+

{MgCl}_{2}

, 2.

4

, 3. chlor, 4. chlorek magnezu, 5. tlenek magnezu, 6.

4

, 7. magnez, 8.

Mg

, 9. chlorek magnezu, 10.

2

, 11.

{MgCl}_{2}

, 12.

2

, 13. tlen, 14. wodorotlenek magnezu

HCl

\to

{MgCl}_{2}

, 2.

4

, 3. chlor, 4. chlorek magnezu, 5. tlenek magnezu, 6.

4

, 7. magnez, 8.

Mg

, 9. chlorek magnezu, 10.

2

, 11.

{MgCl}_{2}

, 12.

2

, 13. tlen, 14. wodorotlenek magnezu

+

H_{2}

Nazwy substratów i produktów:
1.

{MgCl}_{2}

, 2.

4

, 3. chlor, 4. chlorek magnezu, 5. tlenek magnezu, 6.

4

, 7. magnez, 8.

Mg

, 9. chlorek magnezu, 10.

2

, 11.

{MgCl}_{2}

, 12.

2

, 13. tlen, 14. wodorotlenek magnezu

+

kwas chlorowodorowy

\to

{MgCl}_{2}

, 2.

4

, 3. chlor, 4. chlorek magnezu, 5. tlenek magnezu, 6.

4

, 7. magnez, 8.

Mg

, 9. chlorek magnezu, 10.

2

, 11.

{MgCl}_{2}

, 12.

2

, 13. tlen, 14. wodorotlenek magnezu

+

wodór

iU5Lt9PZvA_d5e527

Słownik

szereg aktywności metali

szereg, w którym metale ułożone są według zmieniającej się stopniowo (malejącej lub rosnącej) aktywności chemicznej

kwasy o właściwościach silnie utleniających

to kwasy, które reagują z większością metali, nawet z niektórymi o mniejszej aktywności chemicznej niż wodór. Do kwasów utleniających należą: $H_{2} {SO}_{4 (stężony)}$ , ${HNO}_{3 (stężony)}$ , ${HNO}_{3 (rozcieńczony)}$

iU5Lt9PZvA_d5e572

Ćwiczenia

Pokaż ćwiczenia:

Ćwiczenie 1

RMVDCZQDNpzL51

Uzupełnij luki w tekście. Wybierz właściwe określenia spośród podanych.

sól, szereg aktywności metali, zbiór metali aktywnych, sól i woda, woda, zbiór metali nieaktywnych, tlenek metalu, sól i tlenek niemetalu, Szlachetne, Wszystkie, Niektóre

.................................................... metale reagują z kwasami. Kiedy metal jest zdolny do wypierania wodoru z kwasu, to podczas reakcji tego metalu z kwasem oprócz wodoru powstaje/ą ..................................................... Zbiór metali uporządkowanych według malejącej aktywności chemicznej to .....................................................

Ćwiczenie 2

Rh7IxFwa1thd71

Wskaż metale, które reagują z kwasem solnym, tworząc sól i wodór.

metale, które reagują z kwasem solnym
metale, które nie reagują z kwasem solnym

Ćwiczenie 3

Na podstawie szeregu aktywności metali, zawartego w materiale, wskaż zbiór metali, które wypierają wodór z większości kwasów.

R1c1XuFDDCCNL1

Wskaż zbiór metali, które wypierają wodór z większości kwasów.

Rhjbi60M74TlS1

Na podstawie szeregu aktywności metali wskaż zbiór metali, które wypierają wodór z kwasów.

$Mg, Li, Fe, Pb, Zn$
$K, Na, Li, Ca, Hg, Al$
$Fe, Zn, Li, Ca, Hg, Al$
$Cu, Hg, Ag, Au, Pt$

Ćwiczenie 4

RKRwklobeoxZM1

Co może powstać w wyniku reakcji żelaza z kwasem solnym?

chlorek żelaza(II) i wodór
chlorek żelaza(II) i woda
chlorek żelaza(II)
wodór i woda
chlorek żelaza(II) i chlorowodór

Ćwiczenie 5

RMbH6IhJWc7C81

Wskaż wzór soli będącej produktem reakcji litu z kwasem siarkowym(VI).

${LiNO}_{3}$
${Li}_{2} {SO}_{4}$
${Li}_{2} {SO}_{3}$
$K_{2} {SO}_{4}$
$LiCl$

Ćwiczenie 6

RuR7P3PCoOjGh

Ćwiczenie 7

R18K3hTggieOC1

Miedź reaguje ze stężonym roztworem kwasu azotowego(V) według równania reakcji:
$Cu + {4HNO}_{3 stężony} \to {Cu ({NO}_{3})}_{2} + {2NO}_{2} + {2H}_{2} O$
Oceń prawdziwość wniosków wyciągniętych na podstawie tej informacji.

	Prawda	Fałsz
W wyniku reakcji miedzi z kwasem azotowym(V) powstaje między innymi azotan(V) miedzi(II).	□	□
Produktami reakcji miedzi z kwasem są tylko sól i woda.	□	□
Miedź nie wypiera wodoru z kwasu azotowego(V).	□	□
Miedź reaguje z kwasem w stosunku masowym równym 63,5 : 63.	□	□

Ćwiczenie 8

R16J8iXSdDN24

Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Przeprowadzono pewną reakcję, polegającą na dodaniu srebra do probówki zawierającej rozcieńczony $H_{2} {SO}_{4}$ .

R14TpxTp059sZ

Ćwiczenie 9

Rw6aY9ZlentJi

Ćwiczenie 10

R1AfQu3KXFs9I

Źródło: GroMar Sp. z o. o., licencja: CC BY-SA 3.0.

In five tubes, five different reactions have been conducted, as shown below:

Tube $1$ - ${HNO}_{3 (aq)} + Cu$ ;
Tube $2$ - ${HBr}_{(aq)} + Ag$ ;
Tube $3$ - $H_{2} {SO}_{4 (aq)} + Fe$ ;
Tube $4$ - ${HCl}_{(aq)} + Zn$ ;
Tube $5$ - $H_{3} {PO}_{4 (aq)} + Pt$ .

Which answer only contains the numbers of the tubes in which hydrogen is evolving?

RRAQOe5yLZvuK

Bibliografia

Łasiński D., Sporny Ł., Strutyńska D., Wróblewski P., Chemia. Podręcznik dla klasy ósmej szkoły podstawowej, Kielce 2021.

Pazdro K., Podręcznik do kształcenia ogólnego w liceach, Część IV. Chemia Nieorganiczna, Warszawa 2009.

bg‑gray3

Notatnik

R1DtPZeRxUhnO

Otrzymywanie soli w reakcji kwasów z metalami

1. Reakcje metali z kwasem chlorowodorowym

2. Reakcje metali z rozcieńczonym roztworem kwasu siarkowego(VI)

3. Szereg aktywności metali

4. W jaki sposób metale reagują z kwasem azotowym(V) i stężonym kwasem siarkowym(VI)?

Podsumowanie

Słownik

Ćwiczenia

Bibliografia

Notatnik

2. Reakcje metali z rozcieńczonym roztworem kwasu siarkowego( $VI$ )

4. W jaki sposób metale reagują z kwasem azotowym( $V$ ) i stężonym kwasem
siarkowym( $VI$ )?