Question

Железные гвоздики поместили в пробирки с растворами а)h2so4, б)cuso4, в)cacl2, г)agNo3 д)Nacl В каких пробирках произойдут химические реакции? Опишите явление в каждой из пробирок.Напишите уравнение этой реакции и составте электронный баланс.

Answer 1

1) Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2(газ)
Наблюдается выделение пузырьков газа, цвет раствора меняется на желтоватый , гвоздик при этом растворяется.
Запишем электронный баланс (сначала расставим степени окисления):
           Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2
ст.ок.    0   +1+6 -2    +2 +6 -2   0
Fe(0) -2e = Fe(+2)      ||2 | 1 ||окисление, восстановитель Fe
2H(+1) +1e*2 = H2(0) ||2 | 1 ||восстановление, окислитель H2SO4 (H+)
2) Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu
наблюдается образование медного налета (рыжеватый) на гвоздике, раствор приобретает желтоватый цвет.
Запишем электронный баланс (сначала расставим степени окисления):
           Fe + СuSO4 = FeSO4 + Cu
ст.ок.    0   +2 +6 -2    +2 +6 -2   0
Fe(0) -2e = Fe(+2)    ||2 | 1 ||окисление, восстановитель Fe
Cu(+2) +2e = Cu(0)  ||2 | 1 ||восстановление, окислитель CuSO4 (Cu2+)
3) Fe + CaCl2 = реакция не идет, т.к. кальций более активный металл, чем железо.
4)1) Fe + 2AgNO3 = Fe(NO3)2 + 2Ag
Наблюдается образование серебристого налета на гвоздике (выпадает чистое серебро), раствор меняет цвет на желтоватый.
Запишем электронный баланс (сначала расставим степени окисления):
          Fe + 2AgNO3 = Fe(NO3)2 + 2Ag
ст.ок.    0   +1  +5 -2    +2 +5 -2        0
Fe(0) -2e = Fe(+2)   ||2 | 1 ||окисление, восстановитель Fe
Ag(+1) +1e = Ag(0) ||1 | 2 ||восстановление, окислитель AgNO3 (Ag+)
5) Fe + NaCl = реакция не идет, т.к. натрий более активный металл, чем железо.

Answer 2

В химических реакциях могут произойти следующие явления в каждой из пробирок:

а) H2SO4 (серная кислота): Железные гвоздики реагируют с серной кислотой, образуя сернистый газ (SO2) и воду (H2O).

Уравнение реакции: Fe + H2SO4 → FeSO4 + SO2 + H2O

Электронный баланс: Перед окислением: Fe^0 После окисления: Fe^2+ Изменение окислительного состояния: Fe^0 → Fe^2+

б) CuSO4 (сульфат меди(II)): В данном случае не произойдет химической реакции, так как медь (Cu) не реагирует с сульфатной кислотой.

в) CaCl2 (хлорид кальция): В данном случае также не произойдет химической реакции, так как кальций (Ca) не реагирует с хлоридной кислотой.

г) AgNO3 (нитрат серебра): Железные гвоздики реагируют с нитратом серебра, образуя осадок серебра (Ag) и растворимый нитрат железа (Fe(NO3)2).

Уравнение реакции: 3Fe + 2AgNO3 → 3Fe(NO3)2 + 2Ag

Электронный баланс: Перед окислением: Fe^0 После окисления: Fe^2+ Изменение окислительного состояния: Fe^0 → Fe^2+

д) NaCl (хлорид натрия): В данном случае не произойдет химической реакции, так как натрий (Na) не реагирует с хлоридной кислотой.

Таким образом, химические реакции произойдут только в пробирках а) с H2SO4 и г) с AgNO3, образуя соответственно сернистый газ и осадок серебра. В остальных пробирках не будет химических реакций.