Номер 8, страница 92 - гдз по химии 11 класс учебник Габриелян, Остроумов

Примените свои знания. Параграф 16. Металлы. Глава III. Вещества и их свойства - номер 8, страница 92.

Условие.

8. Можно ли получить водород при взаимодействии свинца с раствором серной кислоты? Ответ обоснуйте.

Решение.

Решение 2.

Чтобы определить, возможно ли получение водорода при взаимодействии свинца с раствором серной кислоты, необходимо учесть два основных фактора: положение свинца в электрохимическом ряду активности металлов и свойства продуктов реакции.

1. Положение в ряду активности. Свинец ($Pb$) находится в ряду активности металлов до водорода ($H$), что указывает на его способность вытеснять водород из растворов неокисляющих кислот. Теоретически, реакция должна протекать.

2. Свойства продуктов реакции. Предполагаемая реакция описывается следующим уравнением:
$Pb + H_2SO_4 \rightarrow PbSO_4 \downarrow + H_2 \uparrow$
Ключевым моментом здесь является образование сульфата свинца(II) ($PbSO_4$). Согласно таблице растворимости, сульфат свинца является практически нерастворимым в воде соединением.

Когда свинец помещают в раствор серной кислоты, реакция начинается, но на поверхности металла тут же образуется тонкая, плотная и прочная пленка нерастворимого сульфата свинца ($PbSO_4$). Эта пленка физически изолирует поверхность свинца от дальнейшего контакта с кислотой, в результате чего реакция практически мгновенно прекращается. Это явление называется пассивацией металла.

Таким образом, хотя реакция термодинамически возможна и начинается, из-за пассивации поверхности свинца она не может продолжаться. Получить значительное количество водорода этим способом не удастся.

Ответ: Нет, получить водород в заметных количествах при взаимодействии свинца с раствором серной кислоты нельзя. Несмотря на то, что свинец является достаточно активным металлом, чтобы вытеснять водород из кислоты, на его поверхности образуется нерастворимая пленка сульфата свинца ($PbSO_4$), которая пассивирует металл и прекращает дальнейшее протекание реакции.