Опыт 2, страница 179 - гдз по химии 8 класс учебник Оспанова, Аухадиева

Опыт 2. Взаимодействие солей с металлами.

1. В две пробирки налейте раствор выданной соли. В первую пробирку опустите алюминиевую проволоку, во вторую — стальную скрепку. Запишите свои наблюдения, составьте уравнения реакций. Сделайте выводы.

Опыт 2. Взаимодействие солей с металлами.

Поскольку в условии задачи не указана конкретная соль, для демонстрации опыта возьмем одну из наиболее часто используемых для этой цели солей – сульфат меди(II) ($CuSO_4$), раствор которого имеет характерный голубой цвет.

1. Наблюдения:

В первой пробирке (с алюминиевой проволокой): на поверхности алюминиевой проволоки появляется налет красно-коричневого цвета, представляющий собой металлическую медь. Голубая окраска раствора постепенно бледнеет и со временем исчезает, раствор становится бесцветным (раствор сульфата алюминия бесцветен). Стоит отметить, что реакция может начаться не сразу, так как алюминий обычно покрыт прочной инертной оксидной пленкой ($Al_2O_3$), которая препятствует контакту металла с раствором. Для начала реакции может потребоваться некоторое время или механическая зачистка поверхности проволоки.

Во второй пробирке (со стальной скрепкой): на поверхности стальной скрепки, основным компонентом которой является железо ($Fe$), также образуется рыхлый налет красно-коричневого цвета (медь). Голубая окраска раствора со временем ослабевает и сменяется на бледную зеленовато-желтую, что характерно для растворов солей железа(II).

Уравнения реакций:

1. Взаимодействие алюминия с сульфатом меди(II):

$2Al + 3CuSO_4 \rightarrow Al_2(SO_4)_3 + 3Cu$

2. Взаимодействие железа (основного компонента стали) с сульфатом меди(II):

$Fe + CuSO_4 \rightarrow FeSO_4 + Cu$

Выводы:

Данный опыт наглядно демонстрирует относительную химическую активность металлов. Взаимодействие металлов с растворами солей подчиняется правилу, основанному на их положении в электрохимическом ряду активности металлов: более активный металл (стоящий в ряду активности левее) способен вытеснять менее активный металл (стоящий правее) из раствора его соли.

В нашем эксперименте и алюминий ($Al$), и железо ($Fe$) находятся в ряду активности металлов левее меди ($Cu$). Это означает, что они являются более активными металлами и, следовательно, вытесняют медь из раствора ее соли, занимая ее место. В результате реакции образуются соли более активных металлов (сульфат алюминия и сульфат железа(II)) и выделяется металлическая медь.

Ответ: При погружении алюминиевой проволоки и стальной скрепки в раствор сульфата меди(II) на их поверхности наблюдается образование красно-коричневого налета (металлической меди), а цвет раствора изменяется (в случае с алюминием обесцвечивается, в случае с железом становится бледно-зеленым). Это происходит потому, что и алюминий, и железо являются химически более активными металлами, чем медь, и вытесняют ее из раствора соли. Протекающие реакции описываются уравнениями: $2Al + 3CuSO_4 \rightarrow Al_2(SO_4)_3 + 3Cu$ и $Fe + CuSO_4 \rightarrow FeSO_4 + Cu$. Опыт подтверждает, что металлы можно расположить в ряд по их химической активности.