Что обладает наибольшей восстановительной активностью медь кальций водород или золото

Понятие о ряде активности металлов

Во многих химических реакциях принимают участие простые вещества, в частности металлы. Металлы могут взаимодействовать почти со всеми классами неорганических соединений, которые изучаются в школьном курсе химии. Однако разные металлы проявляют разную активность в химических взаимодействиях, и от этого зависит, произойдет реакция или нет.

Чем больше активность металла, тем энергичнее он взаимодействует с другими веществами. По активности все металлы можно расположить в ряд, который называется рядом активности металлов (вытеснительным рядом металлов, рядом напряжений металлов, электрохимическим рядом напряжений металлов). Этот ряд впервые составил и изучил выдающийся украинский ученый Η. Н. Бекетов, поэтому у данного ряда есть еще одно название — ряд Бекетова.

Ряд активности металлов Бекетова выглядит так (более полный ряд см. на форзаце 2):

ОВР и Метод Электронного Баланса — Быстрая Подготовка к ЕГЭ по Химии

Николай Николаевич Бекетов (1827-1911)

Русский и украинский химик, основатель украинской школы физической химии, академик Петербургской академии наук с 1886 г. Родился в семье морского офицера. Закончил Казанский университет, работал в Петербурге в Медико-химической лаборатории. Преподавал химию цесаревичу — будущему императору Николаю II.

С 1855 г. профессор императорского университета в Харькове, где по предложению ученого в 1864 г. было открыто первое в Украине физикохимическое отделение. Именно там впервые в мире он начал преподавать физическую химию как отдельную дисциплину. Бекетов открыл способ восстановления металлов из их оксидов, который и сегодня используют в металлургии, установил зависимость сродства элементов от порядкового номера, первым получил чистые оксиды щелочных элементов (Натрия, Калия), составил ряд активности металлов, который назван его именем, был автором первого в мире учебника по физической химии.

В этом ряду металлы расположены по уменьшению их химической активности в водных растворах. Таким образом, среди приведенных металлов наиболее активным является калий, а наименее активным — золото. С помощью этого ряда легко выяснить, какой металл активнее другого. Также в этом ряду находится водород. Конечно, водород не является металлом, но в данном ряду его активность принята за точку отсчета (своего рода ноль).

Читайте также:
Кто носит золото в колонии

Взаимодействие металлов с кислотами

Металлы, расположенные в ряду активности слева от водорода, способны вступать в реакции с кислотами, в которых атомы металлических элементов замещают атомы Гидрогена в кислотах. При этом образуются соль соответствующей кислоты и водород Н2 (рис. 36.1, с. 194):

Разбор 11 варианта из сборника Добротина

Рис. 36.1. Взаимодействие металлов с кислотами: а — алюминий; б — цинк; в — никель

Чем левее расположен металл в ряду активности, тем более бурно он взаимодействует с кислотами. Наиболее интенсивно вытесняют водород из кислот те металлы, которые расположены в самом начале ряда. Так, магний взаимодействует очень бурно (жидкость словно закипает), цинк взаимодействует значительно спокойнее, железо реагирует совсем слабо (пузырьки водорода едва образуются), а медь вовсе не взаимодействует с кислотой (рис. 36.2).

Рис. 36.2. Взаимодействие металлов с хлоридной кислотой

Если металл расположен в ряду активности справа от водорода, то он не способен вытеснять водород из растворов кислот, и потому реакция не происходит (табл. 12, с. 197):

Обратите внимание на уравнения реакций металлов с кислотами, приведенные выше: в этих реакциях атомы металлических элементов из простого вещества замещают атомы Гидрогена в кислотах. Такие реакции называют реакциями замещения.

Взаимодействие нитратной и концентрированной сульфатной кислот с металлами происходит по другой схеме. В таких реакциях водород почти не выделяется, а выделяются другие продукты реакции, о чем вы узнаете в следующих классах.

Взаимодействие металлов с водой

Металлы, расположенные в ряду активности слева от водорода, способны вытеснять водород не только из растворов кислот, но и из воды. Как и в случае с кислотами, активность взаимодействия металлов с водой зависит от расположения металла в ряду активности (рис. 36.3).

Рис. 36.3. При обычных условиях натрий и кальций активно взаимодействуют с водой с выделением водорода, а цинк и железо не взаимодействуют

Металлы, расположенные в ряду активности слева от магния, взаимодействуют с водой при обычных условиях. В таких реакциях образуются щелочи и водород:

Литий взаимодействует с водой очень бурно (рис. 36.4):

Рис. 36.4. Взаимодействие лития с водой с образованием бесцветного раствора литий гидроксида

Калий реагирует с водой так бурно, что иногда случается взрыв: во время реакции выделяется настолько большое количество теплоты, что выделяемый водород загорается и вызывает воспламенение самого металла.

Читайте также:
5 грамм золота это сколько рублей

Кальций и натрий взаимодействуют с водой так же бурно, но без взрыва:

То, что в результате реакции активных металлов с водой образуются щелочи, можно доказать, добавив раствор фенолфталеина, который приобретает характерную малиновую окраску (рис. 36.5, с. 196).

Рис. 36.5. После взаимодействия кальция с водой добавили фенолфталеин: в растворе виден осадок кальций гидроксида, а малиновый цвет свидетельствует о наличии щелочи

Магний взаимодействует с водой по такой же схеме, что и активные металлы, но вместо щелочи образуется нерастворимое основание. Реакция протекает настолько медленно, что сначала при добавлении магния к воде никакой реакции не наблюдается — пузырьки водорода начинают выделяться лишь спустя некоторое время (рис. 36.6). Для инициирования реакции воду следует немного подогреть или проводить реакцию в кипящей воде.

Рис. 36.6. При комнатной температуре магний взаимодействует с водой очень медленно, раствор слегка мутнеет вследствие образования малорастворимого магний гидроксида

Большинство других металлов, расположенных между магнием и водородом в ряду активности, также могут взаимодействовать с водой (вытеснять из нее водород), но это происходит при более «жестких» условиях: для этого через раскаленные металлические опилки пропускают перегретый водяной пар. Конечно, при таких условиях гидроксиды разлагаются (на оксид и воду), поэтому продуктами реакции являются оксид соответствующего металлического элемента и водород:

Никель, олово и свинец пассивируются водой, поэтому ни при каких условиях с водой не реагируют.

Таблица 12. Зависимость химических свойств металлов от положения в ряду активности

Взаимодействие металлов с солями

Если соль растворима в воде, то металлический элемент в ней может быть вытеснен более активным металлом:

Например, если погрузить в раствор купрум(II) сульфата железную пластинку, через определенное время на ней выделится медь в виде красного налета:

Со временем железная пластинка покрывается довольно плотным слоем порошка меди, а раствор светлеет, что свидетельствует об уменьшении в нем концентрации купрум(II) сульфата (рис. 36.7).

Рис. 36.7. Взаимодействие раствора купрум(II) сульфата с железной пластинкой

Железо расположено в ряду активности слева от меди, поэтому атомы Феррума могут вытеснить атомы Купрума из соли. Но если в раствор купрум(II) сульфата погрузить серебряную пластину, то реакция не происходит:

Читайте также:
Код на золото и кристаллы

Медь можно вытеснить из соли любым металлом, расположенным слева от меди в ряду активности металлов. При этом медь будет вытеснять из растворов других солей любой металл, который расположен в ряду активности справа от нее (рис. 36.8):

Рис. 36.8. Менее активное, чем медь, серебро оседает на поверхности медной проволоки. Раствор приобретает голубую окраску благодаря образованию на нем соли Купрума

Наиболее активные металлы, расположенные в самом начале ряда, — натрий, калий — не вытесняют другие металлы из растворов солей, поскольку они такие активные, что взаимодействуют не с растворенной солью, а с водой, в которой эта соль растворена.

Взаимодействие металлов с оксидами

Оксиды металлических элементов также способны взаимодействовать с металлами. Более активные металлы вытесняют менее активные из оксидов. Но, в отличие от взаимодействия металлов с солями, чтобы реакция осуществилась, оксиды необходимо расплавить:

Для получения металла из оксида можно применять любой металл, который расположен в ряду активности левее, даже самые активные натрий и калий, ведь в расплавленном оксиде воды нет:

ZnO + 2Na = Na2O + Zn

CaO + 2K = K2O + Ca

Вытеснение металлов из солей или оксидов более активными металлами иногда применяют в промышленности для получения металлов.

• Многие кислоты и другие вещества алхимики называли «спиртами» (от латин. spiritus — «дух», «запах»). Так, был spiritus sale — соляный спирт, или хлоридная кислота, spiritus nitrate — нитратная кислота и т. д. В современном химическом языке от этих названий остались только spiritus ammonia — нашатырный спирт, который является раствором аммиака NH3, и spiritus vini — винный, или этиловый, спирт.

• Горящие активные металлы (магний, натрий и др.) невозможно погасить водой. Причина заключается в том, что при контакте с водой горящий магний реагирует с ней, вследствие чего выделяется водород, который только усиливает горение.

• «Царской водкой» химики называют кислоту, которая является смесью концентрированных нитратной и хлоридной кислот. Такое название эта смесь получила потому, что с ней взаимодействует даже золото.

Источник: uahistory.co

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Восстановительная активность металлов по отношнию к окислам и солям может заметно отличаться в зависимости от условий процесса. На первый взгляд ( оба процесса ведут к образованию ионов из атомов) эти ряды должны совпадать. [1]

Читайте также:
Petitfee egf золото отзывы

Восстановительная активность металлов возрастает и окислительная активность их ионов уменьшается в ряду or положительных значений по-теьциала — к отрицательным. [2]

Восстановительная активность металлов возрастает, и окислительная активность их ионов уменьшается в ряду от положительных значений потенциала к отрицательным. [3]

Восстановительная активность металлов возрастает от Li к Fr, что обусловлено увеличением радиусов атомов в этом направлении и низкими значениями энергий ионизации. [4]

Восстановительная активность металлов побочной подгруппь убывает от меди к золоту. [5]

Восстановительная активность металлов побочной подгруппы убывает от меди к золоту. [7]

Чем объясняется более низкая восстановительная активность металлов , относящихся к подгруппе кальция, по сравнению со щелочными металлами. [8]

В этом ряду восстановительная активность металлов в водных растворах сверху вниз уменьшается: металлы, стоящие в начале ряда, легко отдают электроны и превращаются в положительно заряженные ионы; металлы, стоящие в конце ряда, с трудом отдают электроны. И наоборот, окислительная способность катионов металлов сверху вниз увеличивается. [9]

В этом ряду восстановительная активность металлов в водных растворах сверху ьниз уменьшается: металлы, стоящие в начале ряда, легко отдают электроны и превращаются в положительно заряженные ионы; металлы, стоящие в конце ряда, с трудом отдают электроны. И наоборот, окислительная способность катионов металлов сверху вниз увеличивается. [10]

Эффективность процесса окисления зависит от восстановительной активности металла и характеризуется величиной теплоты образования получающегося оксида. [11]

Если щелочноземельные металлы относятся к числу сильных восстановителей, то восстановительная активность металлов группы цинка значительно ниже: цинк и кадмий — средние восстановители, а ртуть — слабый. [13]

Продукт, до которого восстанавливается кислота, зависит как от восстановительной активности металла , так и от окислительных свойств самой кислоты. Например, концентрированная серная кислота, взаимодействуя с медью, восстанавливается до двуокиси серы, с цинком — до свободной серы и с кальцием — до сероводорода. [14]

Анализируя рис. 38.11, можно заметить следующие особенности: 1) уменьшение восстановительной активности металлов группы IIIA ( кроме бора) по направлению от А1 к Т1; 2) широкая область устойчивости состояния 1 для Т1; 3) умеренное ( немонотонное) изменение кислотности ионов М ( водн), измеряемое величиной рН равновесия с М ( ОН) 3 ( кр); 4) понижение кислотности М ( ОН) з ( кр) в ряду от А1 ( ОН) 3 к Т1 ( ОН) 3, измеряемое увеличением значения рН, при котором твердая гидроокись растворяется в основных растворах. Обратите также внимание, что ион Т13 имеет значительно более выраженные кислотные свойства, чем Т17, в соответствии с различием в их плотности зарядов. [15]

Читайте также:
Студио темное розовое золото отзывы

Источник: www.ngpedia.ru

Помощь в дистанционном обучении

Решение тестов, помощь в закрытии сессии студентам МТИ, Синергии, ГТЕП, Московской Академии Предпринимательства

Химия тест МОИ с ответами

Химия тест МОИ с ответами

Тест Московского Открытого Института «Химия» 1 семестр. Цена 200р.

Сопоставляя свойства таких химических элементов, как медь, кальций, водород и золото, можно утверждать, что наименьшей восстановительной активностью обладает …

Способность самопроизвольно создавать свойственную только данному соединению пространственную структуру характерна для …

Соединение Н2SO3 – это …

В состав молекул дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК) и рибонуклеиновой кислоты (РНК) входят остатки …

Качественная реакция на обнаружение глюкозы – …

реакцией «серебряного зеркала»

Перманганат калия K2Cr2O7 диссоциирует следующим образом: …

Функциональная группа альдегидов называется …

Направление смещения химического равновесия определяется …

принципом Ле Шателье

Соли высших карбоновых кислот – это …

Электролиты, при диссоциации которых в качестве катионов образуются только катионы водорода, – это …

К моносахаридам относятся …

глюкоза, фруктоза рибоза

Количество вещества 1 моль содержит …

Углеводороды, в молекулах которых имеются бензольные кольца, – это …

Химическое равновесие – это состояние системы, при котором …

скорость прямой реакции равна скорости обратной

Атомная единица массы составляет …

1⁄12 массы свободного покоящегося атома углерода

Полимером глюкозы является …

Гомологической разностью называют группу …

Неверно, что к числу кислородсодержащих органических соединений относятся …

Высокомолекулярные природные полимеры, молекулы которых состоят из остатков аминокислот, соединенных пептидной связью, – это …

Распад электролитов на ионы при растворении их в воде – это …

Количество вещества молекулярного азота N2, если его объем равен 5,6 л (н.у.), составляет …

Состав нуклеотидов дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК): …

аденин, гуанин, цитозин и тимин

При увеличении величины электроотрицательности элемента … свойства

Восстановительные свойства в периоде с увеличением заряда атома ослабевают, окислительные – усиливаются

Ученые, первыми сформулировавшие закон сохранения массы применительно для химических реакций, – …

Общая формула гомологического ряда предельных альдегидов и кетонов: …

Степень окисления фосфора в соединении K2HPO4 равна …

Источник: reshenie-testov-mti.ru

Рейтинг
Загрузка ...