Лабораторна робота

Взаємодія металів з кислотами.

Короткі теоретичні відомості

Майже всі метали окиснюються кислотами. Характер взаємодії з кислотою залежить від активності металу, від його властивостей, а також від концентрації кислоти.

Взаємодію металів розглянемо з найбільш вживаними кислотами: HCl, H2SO4 та HNO3.

При взаємодії безоксигенної кислоти з металом роль окисника відіграє йон Н+. Якщо ж з металом реагує оксигеновмісна кислота, то в ролі окиснювача виступає йон Гідрогену або аніон кислотного залишку. Як розбавлена так і концентрована хлоридна кислота взаємодіє з металами, які стоять у ряді активності до водню, при цьому виділяється водень та утворюється сіль відповідного металу:

Mg + HCl = MgCl2 + H2.

Взаємодія сульфатної кислоти з металами проходить в залежності від її концентрації. Розбавлена окиснює своїм йоном Н+, тому вона взаємодіє тільки з металами, які стоять в ряді активності до водню. В концентрованій сульфатній кислоті окисником є йон S+6. Вона окиснює метали до срібла включно. Залежно від активності металу та концентрації кислоти продукти відновлення змінюються від H2S до SO2:

2Ag + 2H2SO4/к/ = Ag2SO4 + SO2 + 2H2O,

3Zn + 4H2SO4/к/ = 3ZnSO4 + S +4H2O,

4Mg + 5H2SO4/к/ = 4MgSO4 + H2S + 4H2O.

При дії HNO3 на метал окисником є N+5. Як і у випадку сульфатної кислоти продукт реакції залежить від концентрації кислоти та активності металу. Метали, які стоять в ряді активності після водню, а також метали середньої активності відновлюють її до NO. В цілому розбавлена нітратна кислота може відновлюватися до NO, N2O, N2, NH4NO3. Як правило амоній нітрат виділяється, коли беруть сильно розведену кислоту та активний метал (наприклад Mg).

Концентрована (димляча) нітратна кислота окиснює метали з утворенням солі та виділенням NO2:

4Ca + 10HNO3 (р) = 4Ca(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O,

10Al + 36HNO3 (р) = 10Al(NO3)3 + 3N2 + 18H2O,

Fe + 4HNO3 (р) = Fe(NO3)3 + NO + 2H2O,

Fe + 6HNO3 (к) = Fe(NO3)3 + NO2 + 3H2O.

Хід роботи.

1. Взаємодія міді з кислотами.

В три пробірки покладіть по кусочку мідного дроту і долийте по 1 - 2 мл розведених кислот HCl, H2SO4, HNO3. Ті пробірки, в яких реакція при кімнатній температурі не йде, підігрійте (обережно!). Запишіть спостереження та рівняння реакцій. Повторіть дослід з концентрованими кислотами. Запишіть спостереження та рівняння реакцій.

(написати тут свої спостереження та рівняння реакцій)

2. Взаємодія цинку з кислотами.

В три пробірки покладіть по кусочку цинку і долийте по 1 - 2 мл розведених кислот HCl, H2SO4, HNO3. Ті пробірки, в яких реакція при кімнатній температурі не йде, підігрійте (обережно!). Запишіть спостереження та рівняння реакцій. Повторіть дослід з концентрованими кислотами. Запишіть спостереження та рівняння реакцій.

(написати тут свої спостереження та рівняння реакцій)

Висновки: