Номер 7, страница 46 - гдз по химии 8 класс учебник Оспанова, Аухадиева

7. Какие металлы, находящиеся в ряду активности, способны вытеснять водород из растворов кислот? Приведите примеры.

Решение

Способность металла вытеснять водород из растворов кислот определяется его положением в электрохимическом ряду активности металлов (ряду напряжений). Этот ряд представляет собой последовательность, в которой металлы расположены в порядке уменьшения их химической активности (способности отдавать электроны).

Основное правило, которое используется для определения возможности реакции, звучит так: металлы, стоящие в ряду активности левее (до) водорода (H), способны вытеснять его из растворов кислот-неокислителей. К таким кислотам относятся, например, соляная ($HCl$), разбавленная серная ($H_2SO_4$), ортофосфорная ($H_3PO_4$) и другие.

Металлы, стоящие в ряду активности правее (после) водорода (например, медь, серебро, золото, платина), не могут вытеснить его из растворов таких кислот.

Исключение составляют кислоты-окислители, такие как азотная кислота ($HNO_3$) любой концентрации и концентрированная серная кислота ($H_2SO_4$). Они реагируют с большинством металлов (в том числе и с некоторыми, стоящими после водорода), но при этом выделяется не водород, а продукты восстановления самой кислоты (например, $NO_2$, $NO$, $SO_2$).

Примеры металлов, способных вытеснять водород:

• Щелочные и щелочноземельные металлы (Li, K, Ca, Na, Mg) — очень активные.
• Металлы средней активности (Al, Zn, Fe, Ni, Sn, Pb).

Примеры реакций замещения:

1. Взаимодействие цинка (Zn) с соляной кислотой ($HCl$). Цинк стоит в ряду активности до водорода.

$Zn + 2HCl \rightarrow ZnCl_2 + H_2 \uparrow$

2. Взаимодействие железа (Fe) с разбавленной серной кислотой ($H_2SO_4$).

$Fe + H_2SO_4 \text{ (разб.)} \rightarrow FeSO_4 + H_2 \uparrow$

3. Взаимодействие алюминия (Al) с бромоводородной кислотой ($HBr$).

$2Al + 6HBr \rightarrow 2AlBr_3 + 3H_2 \uparrow$

Для сравнения, реакция меди (Cu), стоящей после водорода, с соляной кислотой не протекает:

$Cu + HCl \rightarrow \text{реакция не идет}$

Ответ: Водород из растворов кислот (неокислителей) способны вытеснять металлы, находящиеся в ряду активности до водорода. В качестве примеров можно привести магний (Mg), алюминий (Al), цинк (Zn), железо (Fe). Примеры уравнений реакций: $Zn + 2HCl \rightarrow ZnCl_2 + H_2 \uparrow$; $2Al + 3H_2SO_4 \text{ (разб.)} \rightarrow Al_2(SO_4)_3 + 3H_2 \uparrow$.