Номер 2, страница 153 - гдз по химии 9 класс учебник Габриелян, Остроумов

2. Перечислите общие химические свойства металлов. Подчеркните особенности взаимодействия металлов с растворами кислот и солей.

Металлы, как простые вещества, проявляют восстановительные свойства, то есть в химических реакциях они отдают свои валентные электроны, превращаясь в положительно заряженные ионы.

Общие химические свойства металлов

1. Взаимодействие с неметаллами. Большинство металлов реагируют с неметаллами при нагревании.

• С кислородом, образуя оксиды: $2Mg + O_2 \rightarrow 2MgO$.
• С галогенами, образуя галогениды (соли): $2Fe + 3Cl_2 \rightarrow 2FeCl_3$.
• С серой, образуя сульфиды: $Fe + S \xrightarrow{t} FeS$.
• С азотом (только активные металлы), образуя нитриды: $3Ca + N_2 \xrightarrow{t} Ca_3N_2$.
• С водородом (только самые активные металлы — щелочные и щелочноземельные), образуя гидриды: $2Na + H_2 \rightarrow 2NaH$.

2. Взаимодействие с водой. Характер взаимодействия зависит от активности металла.

• Активные металлы (щелочные и щелочноземельные, от Li до Na в ряду активности) реагируют с водой при обычных условиях с образованием щёлочи и водорода: $2K + 2H_2O \rightarrow 2KOH + H_2\uparrow$.
• Металлы средней активности (от Mg до Pb в ряду активности) реагируют с водой при нагревании или с водяным паром, образуя оксид и водород: $Zn + H_2O \xrightarrow{t} ZnO + H_2\uparrow$.
• Неактивные металлы (стоящие после водорода) с водой не реагируют.

3. Взаимодействие с растворами кислот. Эта реакция имеет свои особенности, которые рассмотрены ниже.

4. Взаимодействие с растворами солей. Эта реакция также имеет свои особенности и будет рассмотрена подробно ниже.

Ответ: К общим химическим свойствам металлов относятся их реакции с неметаллами (кислородом, галогенами, серой и др.), водой, кислотами и солями, в которых металлы выступают в роли восстановителей.

Особенности взаимодействия металлов с растворами кислот и солей

Взаимодействие металлов с растворами кислот и солей определяется положением металла в электрохимическом ряду напряжений (ряду активности металлов).

Особенности взаимодействия с растворами кислот:

1. Взаимодействие с кислотами-неокислителями (например, $HCl$, разбавленная $H_2SO_4$, $H_3PO_4$).

• Металлы, стоящие в ряду активности левее водорода (H), вытесняют из этих кислот водород, образуя соль и газообразный водород.
  Например: $Zn + 2HCl \rightarrow ZnCl_2 + H_2\uparrow$.
• Металлы, стоящие правее водорода (H) (например, $Cu, Ag, Hg, Pt, Au$), с растворами кислот-неокислителей не реагируют.
  Например: $Cu + H_2SO_4(разб.) \nrightarrow$.

2. Взаимодействие с кислотами-окислителями (азотная кислота $HNO_3$ любой концентрации, концентрированная серная кислота $H_2SO_4$).

• Эти кислоты реагируют с большинством металлов, включая те, что стоят в ряду активности правее водорода (кроме $Au$ и $Pt$).
• Продуктом реакции является соль, вода и продукт восстановления кислоты (но не водород). Состав продуктов восстановления зависит от активности металла и концентрации кислоты.
• Примеры с азотной кислотой:
  $Cu + 4HNO_3(конц.) \rightarrow Cu(NO_3)_2 + 2NO_2\uparrow + 2H_2O$
  $3Cu + 8HNO_3(разб.) \rightarrow 3Cu(NO_3)_2 + 2NO\uparrow + 4H_2O$
• Пример с концентрированной серной кислотой:
  $Zn + 2H_2SO_4(конц.) \rightarrow ZnSO_4 + SO_2\uparrow + 2H_2O$
• Пассивация: некоторые металлы ($Al, Fe, Cr$) при контакте с холодной концентрированной $H_2SO_4$ и $HNO_3$ покрываются прочной оксидной пленкой, которая препятствует дальнейшей реакции.

Особенности взаимодействия с растворами солей:

• Более активный металл вытесняет менее активный из раствора его соли. Активность определяется по ряду напряжений: чем левее стоит металл, тем он активнее.
  Например, цинк ($Zn$) активнее меди ($Cu$), поэтому: $Zn + CuSO_4 \rightarrow ZnSO_4 + Cu\downarrow$.
  А медь ($Cu$) менее активна, чем цинк ($Zn$), поэтому обратная реакция не идет: $Cu + ZnSO_4 \nrightarrow$.
• Правило не распространяется на самые активные металлы (щелочные и щелочноземельные), так как они в первую очередь будут реагировать с водой, а не с солью в растворе.
  Например: $2Na + CuSO_4 + 2H_2O \rightarrow Cu(OH)_2\downarrow + Na_2SO_4 + H_2\uparrow$.
• Реакция может не пойти или остановиться, если на поверхности исходного металла образуется нерастворимый продукт реакции. Например, реакция свинца с сульфатом меди протекает медленно из-за образования малорастворимого сульфата свинца: $Pb + CuSO_4 \rightarrow PbSO_4\downarrow + Cu$.

Ответ: Особенность взаимодействия металлов с растворами кислот заключается в зависимости продуктов реакции от положения металла в ряду активности и типа кислоты (окислитель или неокислитель). Особенность взаимодействия с растворами солей состоит в том, что более активный металл вытесняет менее активный, при условии, что реагирующий металл не взаимодействует с водой, а продукты реакции растворимы.