Номер 6, страница 46 - гдз по химии 8 класс учебник Оспанова, Аухадиева

6. Какую информацию содержит ряд активности металлов? По какому принципу в нем расположены металлы?

Какую информацию содержит ряд активности металлов?

Ряд активности металлов, также известный как электрохимический ряд напряжений металлов, представляет собой последовательность металлов, которая наглядно демонстрирует и сравнивает их химическую активность в окислительно-восстановительных реакциях, протекающих в водных растворах. Он позволяет делать прогнозы о возможности протекания тех или иных химических реакций.

Основная информация, которую можно извлечь из ряда активности:

• Относительная химическая активность: Положение металла в ряду указывает на его активность. Чем левее находится металл, тем он активнее, то есть тем легче он отдает электроны (окисляется) и выступает в роли восстановителя.

• Реакции с растворами солей: Любой металл в ряду способен вытеснять все металлы, расположенные правее него, из растворов их солей. Например, железо ($Fe$) стоит левее меди ($Cu$), поэтому оно вытеснит медь из раствора сульфата меди: $Fe + CuSO_4 \rightarrow FeSO_4 + Cu$.

• Реакции с кислотами (неокислителями): Металлы, расположенные в ряду левее водорода ($\text{H}$), могут вытеснять его из разбавленных кислот, таких как соляная ($HCl$) или серная ($H_2SO_4$). Металлы, стоящие правее водорода (например, $Cu$, $Ag$, $Hg$, $Au$), на это не способны.

• Реакции с водой: Самые активные металлы (в начале ряда, до $Mg$) реагируют с водой уже при комнатной температуре. Металлы средней активности (от $Mg$ до $\text{H}$) реагируют с водой при нагревании или с водяным паром. Металлы правее водорода с водой не реагируют.

• Окислительно-восстановительные способности: Слева направо по ряду восстановительная способность атомов металлов уменьшается, а окислительная способность их катионов в растворе, наоборот, увеличивается.

Ответ: Ряд активности металлов содержит информацию об их относительной химической активности (убывает слева направо), способности вытеснять другие металлы из растворов их солей (металл вытесняет тех, кто правее), способности реагировать с кислотами и водой (металлы левее водорода вытесняют его из кислот), а также об их относительной силе как восстановителей (убывает слева направо) и силе их ионов как окислителей (возрастает слева направо).

По какому принципу в нем расположены металлы?

В основе расположения металлов в ряду активности лежит их фундаментальное электрохимическое свойство — стандартный электродный потенциал ($E^0$). Этот потенциал характеризует способность металла переходить в раствор в виде ионов, то есть окисляться. Измерения проводятся в стандартных условиях (температура 25o C, давление 1 атм, концентрация ионов металла в растворе 1 моль/л) относительно стандартного водородного электрода, потенциал которого условно принят за ноль.

Принцип расположения металлов следующий:

• Металлы расположены в порядке возрастания их стандартного электродного потенциала $E^0$.

• В начале ряда (слева) находятся металлы с самыми низкими (наиболее отрицательными) значениями $E^0$. Это означает, что они очень легко окисляются и являются сильными восстановителями. Например, у лития $E^0(Li^+/Li) = -3.04$ В.

• В конце ряда (справа) находятся металлы с высокими (положительными) значениями $E^0$. Они окисляются с трудом и являются слабыми восстановителями. Например, у золота $E^0(Au^{3+}/Au) = +1.50$ В.

• Таким образом, расположение в ряду прямо отражает убывание химической активности металлов и их восстановительных свойств при движении слева направо.

Ответ: Металлы в ряду активности расположены по принципу убывания их химической активности. С физико-химической точки зрения это соответствует расположению металлов в порядке возрастания их стандартного электродного потенциала ($E^0$), от наиболее отрицательных значений у активных металлов слева до положительных значений у малоактивных металлов справа.