Wróć do informacji o e-podręczniku Wydrukuj Pobierz materiał do PDF Zaloguj się aby dodać do ulubionych Zaloguj się, aby udostępnić materiał Dodaj całą stronę do teczki

Niektóre metale po zanurzeniu ich w kwasie solnym roztwarzają się w nim, inne zaś nie ulegają takim przemianom. Czy można w jakiś sposób przewidzieć, które metale będą reagować z kwasem solnym? Jakie substancje są produktami tych reakcji chemicznych?

Już wiesz
  • że sole to związki jonowe zbudowane z kationów metali i anionów reszty kwasowej.

Nauczysz się
  • zapisywać równania reakcji niektórych 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.

iU5Lt9PZvA_d5e138

1. Reakcje metali z kwasem solnym

Działanie kwasu solnego na niektóre metale
Doświadczenie 1
Problem badawczy

Czy wszystkie metale reagują z kwasem solnym?

Hipoteza

Wybierz jedną z przedstawionych hipotez, a następnie zweryfikuj ją.

Wszystkie metale reagują z kwasem solnym.
Są metale, które reagują z kwasem solnym, i takie, które z tym kwasem nie reagują.

Co będzie potrzebne
  • probówki,

  • roztwór kwasu solnego,

  • metale: magnez, żelazo, glin, miedź, cynk,

  • papier ścierny,

  • łuczywo,

  • zapałki.

Instrukcja
  1. Do pięciu probówek wlej po 2–3 cmIndeks górny 3 kwasu solnego.

  2. Do każdej z nich wprowadź inny kawałek metalu, oczyszczony wcześniej papierem ściernym:

    1. wstążkę magnezową,

    2. drut żelazny,

    3. drut aluminiowy,

    4. drut miedziany,

    5. blaszkę z cynku.

  3. Obserwuj zachodzące zmiany.

  4. Do wylotu każdej z probówek zbliż zapalone łuczywo.

Podsumowanie

W probówkach z magnezem, cynkiem, glinem i żelazem wydziela się bezbarwny gaz. 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.
Magnez, cynk, glin i żelazo reagują z kwasem solnym. W czasie reakcji metale te wypierają wodór z kwasu i zajmują jego miejsce:

Mg + 2HCl → MgCl2 + H2
magnez + kwas solny → chlorek magnezu + wodór
Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2
cynk + kwas solny → chlorek cynku + wodór
2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2
glin + kwas solny → chlorek glinu + wodór
Fe + 2HCl → FeCl2 + H2
żelazo + kwas solny → chlorek żelaza(II) + wodór

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

2H2 + O2 → 2H2O
wodór + tlen → woda

Miedź nie reaguje z kwasem solnym:

Cu + HCl → brak reakcji
miedź + kwas solny → brak reakcji

Niektóre metale, takie jak cynk, magnez, glin, żelazo, reagują z kwasem solnym. 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 solnym.

iU5Lt9PZvA_d5e281

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

Działanie rozcieńczonego roztworu kwasu siarkowego(VI) na niektóre metale
Doświadczenie 2
Problem badawczy

Czy wybrane metale reagują z rozcieńczonym roztworem kwasu siarkowego(VI)?

Hipoteza

Wybierz jedną z przedstawionych hipotez, a następnie zweryfikuj ją.

Tylko niektóre metale reagują z rozcieńczonym roztworem kwasu siarkowego(VI).
Wszystkie metale reagują z rozcieńczonym roztworem kwasu siarkowego(VI).

Co będzie potrzebne
  • probówki,

  • rozcieńczony roztwór kwasu siarkowego(VI),

  • metale: magnez, żelazo, miedź, cynk,

  • papier ścierny,

  • łuczywo,

  • zapałki.

Instrukcja
  1. Do czterech probówek wlej po 2–3 cmIndeks górny 3 rozcieńczonego roztworu kwasu siarkowego(VI).

  2. Do każdej z nich dodaj inny kawałek metalu oczyszczonego wcześniej papierem ściernym:

    1. wstążkę magnezową,

    2. drut żelazny,

    3. blaszkę z cynku

    4. drut miedziany.

  3. Obserwuj zachodzące zmiany.

  4. Do wylotu każdej z probówek zbliż zapalone łuczywko.

Podsumowanie

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 pojawiają się pojedyncze pęcherzyki gazu, a zapalone łuczywo, umieszczone nad probówką, nie wywołuje żadnych efektów. W probówce z miedzią nie pojawiają się zmiany.
Magnez, cynk i żelazo reagują z rozcieńczonym roztworem kwasu siarkowego(VI). W wyniku tych reakcji powstają sól i wodór:

Mg + H2SO4 → MgSO4 + H2
magnez + kwas siarkowy(VI) → siarczan(VI) magnezu + wodór
Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2
cynk + kwas siarkowy(VI) → siarczan(VI) cynku + wodór
Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2
żelazo + kwas siarkowy(VI) → siarczan(VI) żelaza(II) + wodór

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

Cu + H2SO4 → brak reakcji
miedź + kwas siarkowyVI → brak reakcji

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

2H2 + O2 → 2H2O
wodór + tlen → woda
iU5Lt9PZvA_d5e413

3. Szereg aktywności metali

Chemicy uporządkowali metale według zmieniającej się aktywności chemicznej. Szereg ten nosi nazwę szeregu 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.

RaToe5nsPVZSC1

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

2Na + 2HCl → 2NaCl + H2
sód + kwas solny → chlorek sodu + wodór

Na podstawie szeregu aktywności możemy przewidzieć, że miedź, rtęć, srebro, złoto i platyna nie będą wypierały wodoru z kwasów. Nie możemy jednak ocenić, czy nie będą one reagowały z kwasem azotowym(V) albo siarkowym(VI), tworząc produkty inne niż wodór.

ROYBoSTSGKP2F1
iU5Lt9PZvA_d5e470

Podsumowanie

  • Większość metali reaguje zarówno z kwasami beztlenowymi, jak i tlenowymi; w wyniku tych reakcji powstają odpowiednio sól i wodór.

  • Miedź nie wypiera wodoru z kwasów.

  • Na podstawie szeregu aktywności metali można ocenić, czy dany metal wypiera wodór z kwasów.

Praca domowa
Polecenie 1.1

Ustal, jakie substancje kryją się pod symbolami A i B. Zapisz równania reakcji prowadzące do ich otrzymania. Nazwij substraty i produkty każdej z reakcji.

R1dPnaph0fQOL1
iU5Lt9PZvA_d5e527

Słowniczek

szereg aktywności metali
szereg aktywności metali

metale ułożone według zmieniającej się stopniowo (malejącej lub rosnącej) aktywności chemicznej

iU5Lt9PZvA_d5e572

Zadania

Ćwiczenie 1
RU7KsOEfUOSg01
zadanie interaktywne
Ćwiczenie 2
R18xISw1mUrql1
zadanie interaktywne
Ćwiczenie 3
R13Hk4quIvFPV1
RaToe5nsPVZSC1
Ćwiczenie 4
R7dlcpjDM2THo1
Ćwiczenie 5
R1XohNZPcuhvQ1
Ćwiczenie 6
RqfZYJeWkYcbi1
zadanie interaktywne
Aplikacje dostępne w
Pobierz aplikację ZPE - Zintegrowana Platforma Edukacyjna na androida