Doświadczenie nr 1

Uczeń w laboratorium chemicznym miał za zadanie przeprowadzić cztery doświadczenia chemiczne, zgodne ze schematem:

R142Odh59Nece

Ilustracja przedstawiająca cztery probówki. W pierwszej znajduje się niebieski roztwór siarczanu(<math aria‑label="sześć">VI) miedzi(<math aria‑label="dwa">II), w drugiej znajduje się bezbarwny roztwór azotanu(<math aria‑label="pięć">V) srebra(<math aria‑label="jeden">I), w trzeciej bezbarwny roztwór siarczanu(<math aria‑label="sześć">VI) magnezu, a w czwartej bezbarwny roztwór chlorku glinu. Do wszystkich czterech probówek dodano po kawałku blaszki wykonanej z niklu.

Nie we wszystkich probówkach uczeń zaobserwował zmiany. Pamiętał, że nikiel to srebrzystoszare ciało stałe, a jego jony ${\text{Ni}}^{2+}$ nadają roztworom wodnym zieloną barwę.

Jak myślisz, co może decydować o tym, że reakcja pomiędzy metalem a solą innego metalu zachodzi lub nie zachodzi?

W oparciu o przeprowadzone doświadczenia,  uczeń zapisał następujące obserwacje i wnioski:

Dlaczego w probówkach nr 1 i 2 zaszła reakcja chemiczna, a w probówkach nr 3 i 4 nie zaobserwowano żadnych zauważalnych zmian?

Zapewne już wiesz, że metale wykazują różne właściwości chemiczne i różną reaktywność. Jedne są bardziej reaktywne, a drugie mniej. O tym, który metal jest bardziej aktywny, mówią nam wartości potencjałów elektrochemicznychpotencjał elektrochemicznypotencjałów elektrochemicznych metali. Wartości te można odczytać z szeregu elektrochemicznego. W tym szeregu metale są ustawione od tych najbardziej aktywnych chemicznie (o najbardziej ujemnym potencjale standardowym) do tych najmniej aktywnych chemicznie (o najwyższym/najbardziej dodatnim potencjale standardowym), np. lit jest bardziej aktywny chemicznie od magnezu.

SZEREG ELEKTROCHEMICZNY METALI

Indeks dolny Źródło: D. Witowski, Zbiór zadań 2002‑2012. Liceum i Technikum, Łańcut 2012. Indeks dolny koniec_{Źródło: D. Witowski, Zbiór zadań 2002‑2012. Liceum i Technikum, Łańcut 2012.}

Na podstawie doświadczenia nr 1 zapisz równania reakcji chemicznych w formie cząsteczkowej i jonowej skróconej, które zaszły w probówce nr 1 i nr 2.

R1URewUxSaO7k

Ilustracja przedstawiająca cztery probówki. W pierwszej znajduje się niebieski roztwór siarczanu(<math aria‑label="sześć">VI) miedzi(<math aria‑label="dwa">II), w drugiej znajduje się bezbarwny roztwór azotanu(<math aria‑label="pięć">V) srebra(<math aria‑label="jeden">I), w trzeciej bezbarwny roztwór siarczanu(<math aria‑label="sześć">VI) magnezu, a w czwartej bezbarwny roztwór chlorku glinu. Do wszystkich czterech probówek dodano po kawałku blaszki wykonanej z niklu.

Probówka 1.

Probówka 2.

Doświadczenie nr 2

Wykonano doświadczenia chemiczne, zgodne z poniższym schematem:

R15iCJ7BCQPJi

Ilustracja przedstawiająca pięć probówek wypełnionych do połowy niebieskim wodnym roztworem siarczanu(<math aria‑label="sześć">VI) miedzi(<math aria‑label="dwa">II) ${\text{CuSO}}_4$. Do pierwszej probówki dodano kawałek cynku, do drugiej gwóźdź, do trzeciej ołów, do czwartej cynę, zaś do ostatniej, piątej magnez.

Użyte metale były w formie blaszek. Gwóźdź wykonany był z żelaza.

W których probówkach wytrąci się miedź? Odpowiedź uzasadnij, zapisując równania reakcji chemicznych w formie cząsteczkowej lub zaznaczając, że dana reakcja nie zachodzi. Zapisz ogólny wniosek z przeprowadzonego doświadczenia.

Doświadczenie nr 3

Zaprojektuj doświadczenie, dzięki któremu sprawdzisz, czy glin wyprze miedź z roztworów siarczanu($\text{VI}$) miedzi($\text{II}$) oraz chlorku miedzi($\text{II}$). W tym celu uzupełnij hipotezę, obserwacje, wnioski oraz zapisz równania reakcji chemicznych.

Schemat doświadczenia:

R1bbX408eea19

Ilustracja przedstawiająca schemat doświadczenia, w którym wykorzystano dwie probówki. W pierwszej z nich znajduje się niebieski roztwór siarczanu(<math aria‑label="sześć">VI) miedzi(<math aria‑label="dwa">II), a w drugiej probówce zielony roztwór chlorku miedzi(<math aria‑label="dwa">II). Do obu probówek dodano glin.