Номер 12, страница 126 - гдз по химии 11 класс учебник Еремин, Кузьменко

Параграф 26. Свойства и методы получения металлов. Глава 2. Общие свойства металлов - номер 12, страница 126.

Условие.

12. Можно ли использовать щелочные металлы для вытеснения менее активных металлов из водных растворов их солей? Почему?

Решение.

Решение 2.

12. Решение

Использовать щелочные металлы (элементы IA группы, например, литий, натрий, калий) для вытеснения менее активных металлов из водных растворов их солей нельзя, несмотря на их высокое положение в электрохимическом ряду напряжений металлов.

Причина заключается в чрезвычайно высокой химической активности щелочных металлов. При попадании в водный раствор они в первую очередь будут бурно реагировать с растворителем — водой, а не с растворенной солью. Эта реакция происходит мгновенно и с выделением большого количества тепла.

Рассмотрим этот процесс на примере взаимодействия натрия с водным раствором сульфата меди(II) ($CuSO_4$).

1. В первую очередь натрий реагирует с водой:

$2Na + 2H_2O \rightarrow 2NaOH + H_2\uparrow$

В результате этой реакции образуется щелочь (гидроксид натрия) и выделяется газообразный водород. Реакция настолько бурная, что может привести к воспламенению водорода.

2. Затем образовавшийся гидроксид натрия вступает в реакцию ионного обмена с солью меди(II), которая находится в растворе:

$2NaOH + CuSO_4 \rightarrow Cu(OH)_2\downarrow + Na_2SO_4$

В результате этой второй реакции образуется нерастворимое основание — гидроксид меди(II), который выпадает в виде голубого осадка, и сульфат натрия.

Таким образом, вместо ожидаемого вытеснения металлической меди ($2Na + CuSO_4 \rightarrow Na_2SO_4 + Cu$) происходит образование ее гидроксида. Цель — получение чистого менее активного металла — не достигается.

Ответ: Нет, нельзя. Щелочные металлы являются настолько активными, что в водных растворах солей они в первую очередь бурно реагируют с водой, а не с солью. В результате образуется щелочь и водород. Затем эта щелочь вступает в реакцию с солью, что приводит к образованию гидроксида менее активного металла, а не чистого металла.