Номер 2, страница 135 - гдз по химии 11 класс учебник Еремин, Кузьменко

Параграф 28. Общая характеристика щелочных металлов. Глава 3. Металлы главных подгрупп - номер 2, страница 135.

Условие.

2. Напишите уравнения реакций между:

а) натрием и иодом;

б) калием и фтором;

в) литием и водородом.

В каком случае взаимодействие протекает наиболее интенсивно?

Решение.

Решение 2.

а) Натрий ($Na$), как щелочной металл, реагирует с галогеном иодом ($I_2$) при нагревании с образованием иодида натрия ($NaI$). Уравнение реакции:
$2Na + I_2 \xrightarrow{t} 2NaI$
Ответ: $2Na + I_2 \rightarrow 2NaI$.

б) Калий ($K$) — очень активный щелочной металл, а фтор ($F_2$) — самый активный неметалл (галоген). Их взаимодействие протекает чрезвычайно бурно, часто со взрывом, даже в темноте и на холоде, с образованием фторида калия ($KF$). Уравнение реакции:
$2K + F_2 \rightarrow 2KF$
Ответ: $2K + F_2 \rightarrow 2KF$.

в) Литий ($Li$) реагирует с водородом ($H_2$) при повышенной температуре (около 600-700 °C) с образованием гидрида лития ($LiH$), в котором водород имеет степень окисления -1. Уравнение реакции:
$2Li + H_2 \xrightarrow{t} 2LiH$
Ответ: $2Li + H_2 \rightarrow 2LiH$.

В каком случае взаимодействие протекает наиболее интенсивно?

Интенсивность химической реакции зависит от активности вступающих в нее веществ. Для того чтобы определить самую интенсивную реакцию, необходимо сравнить химическую активность реагентов в каждом случае.

1. Сравнение активности металлов: Литий ($Li$), натрий ($Na$) и калий ($K$) являются щелочными металлами и находятся в I группе главной подгруппы Периодической системы. Их химическая активность как восстановителей возрастает в группе сверху вниз (от лития к калию), так как с увеличением номера периода растет радиус атома, и валентный электрон слабее удерживается ядром, а значит, легче отдается. Таким образом, ряд активности металлов: $K > Na > Li$. Калий — самый активный металл из представленных.

2. Сравнение активности неметаллов: Фтор ($F_2$), иод ($I_2$) и водород ($H_2$) являются неметаллами. Фтор и иод — галогены (VII группа). Их химическая активность как окислителей возрастает в группе снизу вверх (от иода к фтору), так как увеличивается их электроотрицательность. Фтор — самый электроотрицательный элемент и самый активный неметалл. Его окислительная активность значительно выше, чем у иода и водорода.

Исходя из сравнения, реакция между самым активным металлом (калием) и самым активным неметаллом (фтором) будет протекать наиболее интенсивно. Это взаимодействие происходит самопроизвольно и с большим выделением энергии (взрыв). Реакции натрия с иодом и лития с водородом, напротив, требуют нагревания для их инициирования и протекают значительно спокойнее.

Ответ: взаимодействие протекает наиболее интенсивно в случае реакции между калием и фтором.