Номер 8, страница 126 - гдз по химии 11 класс учебник Еремин, Кузьменко

Параграф 26. Свойства и методы получения металлов. Глава 2. Общие свойства металлов - номер 8, страница 126.

Условие.

8. Почему раствор медного купороса нельзя хранить в оцинкованном ведре?

Решение.

Решение 2.

Раствор медного купороса ($CuSO_4$) нельзя хранить в оцинкованном ведре, потому что цинк ($Zn$), которым покрыто ведро, является химически более активным металлом, чем медь ($Cu$).

Чтобы определить относительную активность металлов, используют электрохимический ряд активности (или ряд напряжений) металлов. В этом ряду цинк стоит значительно левее меди, что указывает на его большую химическую активность и способность вытеснять менее активные металлы, в данном случае медь, из растворов их солей.

Решение

При контакте раствора сульфата меди (II) с цинковым покрытием ведра протекает реакция замещения. Молекулярное уравнение этой реакции:
$Zn + CuSO_4 \rightarrow ZnSO_4 + Cu$

Это окислительно-восстановительная реакция. Рассмотрим полуреакции:

1. Атомы цинка ($Zn^0$) с поверхности ведра отдают два электрона и переходят в раствор в виде ионов цинка ($Zn^{2+}$). Происходит процесс окисления. Цинк является восстановителем.
$Zn^0 - 2e^- \rightarrow Zn^{2+}$

2. Ионы меди ($Cu^{2+}$) из раствора принимают два электрона и осаждаются на поверхности ведра в виде металлической меди ($Cu^0$), образуя красный налет. Происходит процесс восстановления. Ионы меди ($Cu^{2+}$) являются окислителем.
$Cu^{2+} + 2e^- \rightarrow Cu^0$

Полное ионное уравнение реакции:
$Zn^0 + Cu^{2+} + SO_4^{2-} \rightarrow Zn^{2+} + SO_4^{2-} + Cu^0$

Сокращенное ионное уравнение, отражающее суть процесса:
$Zn^0 + Cu^{2+} \rightarrow Zn^{2+} + Cu^0$

Таким образом, из-за этой химической реакции цинковое покрытие ведра будет постепенно растворяться и разрушаться, что в конечном итоге приведет к его порче и протечке. Кроме того, сам раствор медного купороса будет загрязнен сульфатом цинка ($ZnSO_4$), теряя свои первоначальные свойства.

Ответ: Раствор медного купороса нельзя хранить в оцинкованном ведре, так как цинк является более активным металлом, чем медь, и вступает с сульфатом меди в реакцию замещения. В результате этой реакции цинковое покрытие ведра разрушается, а раствор загрязняется продуктами реакции (сульфатом цинка).