Номер С, страница 44 - гдз по химии 8 класс учебник Усманова, Сакарьянова

1. Используя ряд химической активности металлов, определите, какие из представленных реакций идут:

$Cu + H_2SO_4(\text{разб.}) \rightarrow ? + ?$

$Mg + HCl (\text{разб.}) \rightarrow ? + ?$

$Al + HCl (\text{разб.}) \rightarrow ? + ?$

2. Дополните уравнение реакции и рассчитайте массовые отношения исходных веществ:

$Fe + ? \rightarrow FeCl_2 + ?$

$Al + ? \rightarrow Al_2(SO_4)_3 + ?$

В ходе демонстрационного опыта по взаимодействию активных металлов (натрия и кальция) с водой можно сделать следующие выводы на основе наблюдений и теоретических знаний.

Решение

1. Сравните интенсивность выделения газа с холодной и горячей водой.

Скорость химической реакции зависит от температуры. С увеличением температуры кинетическая энергия молекул воды возрастает, что приводит к более частым и энергичным столкновениям с атомами металла. В результате реакция протекает быстрее. Таким образом, как для натрия, так и для кальция, взаимодействие с горячей водой будет значительно более интенсивным, чем с холодной. Это проявляется в более бурном выделении пузырьков газа (водорода).

Ответ: Интенсивность выделения газа выше в горячей воде для обоих металлов, так как повышение температуры увеличивает скорость реакции.

2. Какой из этих металлов более активный?

Химическая активность металлов определяется их способностью отдавать электроны. Сравнивая реакцию натрия ($Na$) и кальция ($Ca$) с водой при одинаковых условиях (например, с холодной водой), можно определить, какой из них активнее. Натрий, будучи щелочным металлом (I группа), реагирует с водой очень бурно, с шипением, плавясь и быстро перемещаясь по поверхности воды. Реакция кальция, щелочноземельного металла (II группа), с холодной водой протекает гораздо спокойнее. Эта разница в интенсивности реакций указывает на то, что натрий является более активным металлом, чем кальций.

Ответ: Натрий ($Na$) является более активным металлом, чем кальций ($Ca$).

3. Напишите уравнения реакций.

Активные металлы реагируют с водой, образуя соответствующий гидроксид (щёлочь) и выделяя газообразный водород. В полученных растворах индикаторы (фенолфталеин, метилоранж) изменят свой цвет, подтверждая наличие щелочной среды.

Реакция натрия с водой:

$2Na + 2H_2O \rightarrow 2NaOH + H_2\uparrow$

Реакция кальция с водой:

$Ca + 2H_2O \rightarrow Ca(OH)_2 + H_2\uparrow$

Ответ:

Уравнение реакции для натрия: $2Na + 2H_2O \rightarrow 2NaOH + H_2\uparrow$

Уравнение реакции для кальция: $Ca + 2H_2O \rightarrow Ca(OH)_2 + H_2\uparrow$