Question

Приклади реакцій взаємодії металів з: 1) водою; 2) кислотами; 3) солями; 4) оксидами

Answer 1

1) 2Na + 2H2O → 2NaOH + H2

2) Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2

3) Na2SO4 + 2K = K2SO4 + 2Na

4) 2Al + 3K2O = Al2O3 + 6K

Answer 2

Взаємодія металів з водою

Вода може взаємодіяти з металами, якщо вони мають достатньо низьку активність. Під час цієї реакції утворюється оксид металу та водорід. Для прикладу, розглянемо реакцію натрію з водою:

2Na(s) + 2H2O(l) → 2NaOH(aq) + H2(g)

У цій реакції натрій (Na) реагує з водою (H2O), утворюючи гідроксид натрію (NaOH) та водень (H2). Ця реакція розгортається за наступною послідовністю кроків:

1. Натрій під дією води окислюється, вилужуючи електрони: 2Na(s) → 2Na+(aq) + 2e-. 2. Вода розкладається на оксид водню та іон гідроксиду: 2H2O(l) → O2(g) + 4H+(aq) + 4e-. 3. Електрони, утворені в результаті окиснення натрію, передаються іонам водню, утворюючи молекулярний водень: 2Na+(aq) + 2e- + 2H+(aq) → 2NaOH(aq) + H2(g).

Взаємодія металів з кислотами

Метали можуть реагувати з кислотами, утворюючи солі та водорід. Під час цієї реакції атоми металу вибивають атоми водню з кислоти. Наприклад, розглянемо реакцію цинку з сірчаною кислотою:

Zn(s) + H2SO4(aq) → ZnSO4(aq) + H2(g)

У цій реакції цинк (Zn) реагує з сірчаною кислотою (H2SO4), утворюючи сульфат цинку (ZnSO4) та водень (H2). Послідовність кроків реакції наступна:

1. Цинк окислюється, вилужуючи електрони: Zn(s) → Zn2+(aq) + 2e-. 2. Кислота розкладається на іони водню та сульфатні іони: H2SO4(aq) → 2H+(aq) + SO4^2-(aq). 3. Електрони, утворені в результаті окиснення цинку, передаються іонам водню, утворюючи молекулярний водень: Zn2+(aq) + 2e- + 2H+(aq) → ZnSO4(aq) + H2(g).

Взаємодія металів з солями

Метали можуть реагувати з розчинами солей, утворюючи менш активні метали та розчини інших солей. Наприклад, розглянемо реакцію міді з срібним нітратом:

Cu(s) + 2AgNO3(aq) → Cu(NO3)2(aq) + 2Ag(s)

У цій реакції мідь (Cu) реагує з срібним нітратом (AgNO3), утворюючи нітрат міді (Cu(NO3)2) та срібло (Ag). Послідовність кроків реакції наступна:

1. Мідь окислюється, вилужуючи електрони: Cu(s) → Cu2+(aq) + 2e-. 2. Срібний нітрат розкладається на іони срібла та нітратні іони: 2AgNO3(aq) → 2Ag(s) + 2NO3^-(aq). 3. Електрони, утворені в результаті окиснення міді, передаються іонам срібла, утворюючи відкладення срібла: Cu2+(aq) + 2e- + 2Ag+(aq) → Cu(NO3)2(aq) + 2Ag(s).

Взаємодія металів з оксидами

Метали можуть реагувати з оксидами, утворюючи солі та воду. Розглянемо реакцію магнію з кислотою сульфуричною:

Mg(s) + H2SO4(aq) → MgSO4(aq) + H2O(l)

У цій реакції магній (Mg) реагує з сульфуричною кислотою (H2SO4), утворюючи сульфат магнію (MgSO4) та воду (H2O). Послідовність кроків реакції наступна:

1. Магній окислюється, вилужуючи електрони: Mg(s) → Mg2+(aq) + 2e-. 2. Кислота розкладається на іони водню та сульфатні іони: H2SO4(aq) → 2H+(aq) + SO4^2-(aq). 3. Електрони, утворені в результаті окиснення магнію, передаються іонам водню, утворюючи молекулярну воду: Mg2+(aq) + 2e- + 2H+(aq) → MgSO4(aq) + H2O(l).

Ці приклади реакцій взаємодії металів з водою, кислотами, солями та оксидами демонструють різні способи, якими метали можуть реагувати з іншими речовинами. Зазначені реакції є лише прикладами, і в реальності можуть існувати інші реакції взаємодії металів з цими речовинами, залежно від конкретних умов та параметрів реакції.