Номер 6, страница 106 - гдз по химии 11 класс учебник Рудзитис, Фельдман

Подумайте, ответьте, выполните.... Параграф 23. Ряд стандартных электродных потенциалов. Глава V. Электрохимические реакции - номер 6, страница 106.

Условие.

6. В соляную кислоту и в раствор серной кислоты поместили кусочки кальция. Что вы будете наблюдать? Одинаково ли будут протекать химические реакции?

Решение.

Решение 2.

При помещении кусочков кальция в соляную и серную кислоты будут наблюдаться разные явления, так как реакции будут протекать неодинаково из-за различия в растворимости образующихся солей.

Что вы будете наблюдать?

1. В соляной кислоте ($HCl$): При добавлении кусочка кальция в соляную кислоту начнется бурная химическая реакция с активным выделением пузырьков бесцветного газа (водорода). Кусочек кальция будет быстро растворяться. Реакция будет продолжаться до полного растворения кальция (при избытке кислоты). Уравнение реакции:
$Ca + 2HCl \rightarrow CaCl_2 + H_2 \uparrow$
Образующийся хлорид кальция ($CaCl_2$) хорошо растворим в воде, поэтому он не препятствует дальнейшему контакту кислоты с металлом.

2. В растворе серной кислоты ($H_2SO_4$): При добавлении кальция в раствор серной кислоты реакция также начнется, и можно будет наблюдать выделение пузырьков газа. Однако реакция очень быстро замедлится и прекратится. На поверхности кусочка кальция образуется белый налет (осадок). Уравнение реакции:
$Ca + H_2SO_4 \rightarrow CaSO_4 \downarrow + H_2 \uparrow$
Продукт реакции — сульфат кальция ($CaSO_4$) — является малорастворимым веществом. Он образует на поверхности металлического кальция плотную пленку, которая изолирует металл от кислоты, прекращая доступ реагента. Этот процесс называется пассивацией металла.

Ответ: В соляной кислоте будет наблюдаться бурная реакция с выделением газа и полным растворением кальция. В серной кислоте реакция начнется, но быстро прекратится из-за образования на поверхности кальция белого нерастворимого налета.

Одинаково ли будут протекать химические реакции?

Нет, химические реакции будут протекать совершенно по-разному. Основное различие заключается в том, что реакция кальция с соляной кислотой идет практически до конца, в то время как реакция с серной кислотой самопроизвольно прекращается на начальной стадии.

• Реакция с $HCl$: Протекает интенсивно и до исчерпания одного из реагентов, так как продукт реакции ($CaCl_2$) растворим.
• Реакция с $H_2SO_4$: Протекает только на поверхности, а затем останавливается из-за образования нерастворимой пленки продукта ($CaSO_4$), которая блокирует дальнейшее взаимодействие.

Ответ: Нет, реакции будут протекать неодинаково. Реакция с соляной кислотой идет до конца, а реакция с серной кислотой быстро прекращается из-за пассивации поверхности кальция нерастворимым сульфатом.