Номер 1, страница 104 - гдз по химии 11 класс учебник Рудзитис, Фельдман

Вопросы в начале параграфа. Параграф 23. Ряд стандартных электродных потенциалов. Глава V. Электрохимические реакции - номер 1, страница 104.

Условие.

• Что показывает ряд активности металлов?

Решение.

Решение 2.

Что показывает ряд активности металлов?

Ряд активности металлов (также известный как электрохимический ряд напряжений металлов или ряд Бекетова) — это последовательность металлов, расположенных в порядке убывания их химической активности. Он был составлен русским химиком Николаем Николаевичем Бекетовым на основе изучения способности одних металлов вытеснять другие из растворов их солей. Ряд основан на сравнении стандартных электродных потенциалов металлов.

Ряд активности наглядно демонстрирует и позволяет прогнозировать следующее:

• Взаимодействие металлов с кислотами-неокислителями (например, с соляной $HCl$ или разбавленной серной $H_2SO_4$). Металлы, расположенные в ряду левее водорода (H), способны вытеснять его из растворов таких кислот. Металлы, стоящие правее водорода, с этими кислотами не реагируют.
  Пример: Цинк (Zn) стоит левее водорода и вступает в реакцию с соляной кислотой: $Zn + 2HCl \rightarrow ZnCl_2 + H_2 \uparrow$. Медь (Cu) стоит правее водорода, поэтому реакция с соляной кислотой не идет.
• Взаимодействие металлов с водой.
  • Наиболее активные металлы (щелочные и щелочноземельные, в ряду до магния Mg включительно) реагируют с водой при комнатной температуре, образуя гидроксид (щёлочь) и водород. Например: $2K + 2H_2O \rightarrow 2KOH + H_2 \uparrow$.
  • Металлы средней активности (от магния Mg до водорода H) реагируют с водой только при сильном нагревании (с водяным паром), образуя оксид металла и водород. Например: $3Fe + 4H_2O \xrightarrow{t} Fe_3O_4 + 4H_2 \uparrow$.
  • Металлы, стоящие правее водорода, с водой не взаимодействуют.
• Взаимодействие металлов с растворами солей. Более активный металл (находящийся левее в ряду) вытесняет менее активный металл (находящийся правее) из раствора его соли.
  Пример: Железо (Fe) активнее меди (Cu), поэтому вытесняет её из раствора сульфата меди(II): $Fe + CuSO_4 \rightarrow FeSO_4 + Cu \downarrow$. Обратная реакция невозможна.
  Исключение: самые активные металлы (щелочные и щелочноземельные) в водном растворе соли будут реагировать в первую очередь с водой, а не с солью.
• Сравнительную восстановительную способность металлов. Чем левее металл в ряду активности, тем он легче отдает электроны, то есть является более сильным восстановителем. Восстановительная способность металлов в ряду уменьшается слева направо.
• Сравнительную окислительную способность ионов металлов. Чем правее металл в ряду, тем его катион ($Me^{n+}$) легче принимает электроны, то есть является более сильным окислителем. Окислительная способность катионов металлов в ряду увеличивается слева направо.

Таким образом, ряд активности металлов является ключевым инструментом для качественного прогнозирования возможности и направления протекания окислительно-восстановительных реакций с участием металлов.

Ответ: Ряд активности металлов показывает сравнительную химическую активность металлов в окислительно-восстановительных реакциях, позволяя предсказать их способность взаимодействовать с водой, растворами кислот-неокислителей и растворами солей других металлов. Он отражает убывающую восстановительную способность металлов и возрастающую окислительную способность их ионов при движении по ряду слева направо.