Номер 2, страница 43 - гдз по химии 8 класс учебник Оспанова, Аухадиева

2. Какие из следующих металлов взаимодействуют с водой: калий, ртуть, магний, барий, алюминий, медь, серебро, железо, свинец? Составьтеуравнения реакций.

Взаимодействие металлов с водой определяется их положением в электрохимическом ряду напряжений (ряду активности). В общем случае, металлы, стоящие левее водорода, способны вытеснять его из воды. Однако условия и продукты реакции зависят от активности конкретного металла.

Из предложенного списка с водой при определенных условиях взаимодействуют: калий, барий, магний, алюминий, железо.

Калий — щелочной металл, находится в самом начале ряда активности. Он очень бурно реагирует с холодной водой с образованием гидроксида калия и выделением газообразного водорода. Реакция является сильно экзотермической, что может привести к воспламенению водорода.

Уравнение реакции:

$2K + 2H_2o \rightarrow 2KOH + H_2 \uparrow$

Ответ: $2K + 2H_2o \rightarrow 2KOH + H_2 \uparrow$

Барий — щелочноземельный металл II группы, также очень активен. Он энергично взаимодействует с холодной водой, образуя растворимое основание — гидроксид бария — и водород.

Уравнение реакции:

$Ba + 2H_2o \rightarrow Ba(OH)_2 + H_2 \uparrow$

Ответ: $Ba + 2H_2o \rightarrow Ba(OH)_2 + H_2 \uparrow$

Магний — металл средней активности. С холодной водой реагирует крайне медленно, так как на его поверхности образуется пленка малорастворимого гидроксида магния $Mg(OH)_2$, которая препятствует дальнейшей реакции. При кипячении или с горячей водой реакция идет заметно быстрее. С водяным паром магний реагирует с образованием оксида магния.

Уравнение реакции с горячей водой:

$Mg + 2H_2o \xrightarrow{t} Mg(OH)_2 \downarrow + H_2 \uparrow$

Ответ: $Mg + 2H_2o \xrightarrow{t} Mg(OH)_2 \downarrow + H_2 \uparrow$

Алюминий — активный металл, однако в обычных условиях он покрыт очень прочной и химически инертной оксидной пленкой $Al_2O_3$, которая защищает его от взаимодействия с водой. Если эту пленку удалить (например, механически или химически с помощью раствора щелочи или кислоты), то алюминий будет реагировать с водой, образуя нерастворимый гидроксид алюминия и водород.

Уравнение реакции (без оксидной пленки):

$2Al + 6H_2o \rightarrow 2Al(OH)_3 \downarrow + 3H_2 \uparrow$

Ответ: $2Al + 6H_2o \rightarrow 2Al(OH)_3 \downarrow + 3H_2 \uparrow$

Железо с холодной и горячей водой практически не взаимодействует. Однако при высокой температуре (в раскаленном состоянии) оно реагирует с водяным паром. Продуктами реакции являются железная окалина (смешанный оксид железа (II, III)) и водород.

Уравнение реакции:

$3Fe + 4H_2o \xrightarrow{t} Fe_3O_4 + 4H_2 \uparrow$

Ответ: $3Fe + 4H_2o \xrightarrow{t} Fe_3O_4 + 4H_2 \uparrow$

Металлы из списка, которые не взаимодействуют с водой:

Ртуть (Hg), медь (Cu), серебро (Ag) — эти металлы стоят в ряду активности правее (после) водорода, поэтому они не способны вытеснить его из воды.

Свинец (Pb) — хотя и стоит в ряду активности левее водорода, он практически не реагирует с водой из-за пассивации. На его поверхности образуется тонкая пленка нерастворимых соединений (оксида или гидроксида), которая защищает металл от дальнейшего контакта с водой.