Номер 6, страница 26 - гдз по химии 9 класс рабочая тетрадь Габриелян, Сладков

6. Кислоты взаимодействуют с металлами, если:

—

—

—

—

Дано сокращённое ионное уравнение:

$Zn + 2H^+ = Zn^{2+} + H_2 \uparrow$

Составьте соответствующие молекулярные уравнения:

a)

б)

Формулы кислот, не соответствующих этому ионному уравне-

нию:

Кислоты взаимодействуют с металлами, если:

— металл находится в электрохимическом ряду напряжений (ряду активности) левее водорода;

— кислота не является сильной кислотой-окислителем (такой как азотная кислота любой концентрации или концентрированная серная кислота), так как в этих случаях реакция идет по другому механизму без выделения водорода;

— в результате реакции образуется растворимая соль (иначе на поверхности металла образуется нерастворимая пленка, которая прекращает реакцию, т.е. происходит пассивация).

Дано сокращённое ионное уравнение:

Данное сокращенное ионное уравнение описывает процесс окисления металлического цинка ($Zn$) ионами водорода ($H^{+}$). Атом цинка отдает 2 электрона, превращаясь в катион $Zn^{2+}$, а два катиона водорода принимают эти электроны, превращаясь в молекулу газообразного водорода $H_2$.

Таким образом, пропущенные частицы в уравнении — это ион водорода $H^{+}$ и молекула водорода $H_2$.

Полное сокращенное ионное уравнение выглядит так:

$Zn + 2H^{+} = Zn^{2+} + H_2 \uparrow$

Составьте соответствующие молекулярные уравнения:

a)

Для составления молекулярного уравнения можно использовать любую сильную кислоту, анион которой не будет участвовать в окислительно-восстановительном процессе и образует с цинком растворимую соль. Возьмем соляную кислоту ($HCl$).

Молекулярное уравнение реакции цинка с соляной кислотой:

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

Хлорид цинка ($ZnCl_2$) является растворимой солью. Хлорид-ионы ($Cl^{-}$) являются ионами-наблюдателями и сокращаются при переходе от полного ионного уравнения к сокращенному.

Ответ: $Zn + 2HCl = ZnCl_2 + H_2 \uparrow$

б)

В качестве второго примера можно использовать разбавленную серную кислоту ($H_2SO_4$).

Молекулярное уравнение реакции цинка с разбавленной серной кислотой:

$Zn + H_2SO_4 (разб.) = ZnSO_4 + H_2 \uparrow$

Сульфат цинка ($ZnSO_4$) — растворимая соль. Сульфат-ионы ($SO_4^{2-}$) в данном случае также являются ионами-наблюдателями.

Ответ: $Zn + H_2SO_4 = ZnSO_4 + H_2 \uparrow$

Формулы кислот, не соответствующих этому ионному уравнению:

Этому ионному уравнению не соответствуют реакции, в которых не выделяется водород. Это происходит при взаимодействии цинка с кислотами-окислителями, а также с кислотами, которые не реагируют с цинком.

1. Азотная кислота ($HNO_3$) любой концентрации. При реакции с цинком восстанавливается не водород, а азот из нитрат-иона, с образованием различных продуктов ($NO_2, NO, N_2O, N_2, NH_4NO_3$), но не $H_2$.

2. Концентрированная серная кислота ($H_2SO_4$ (конц.)). При реакции с цинком восстанавливается сера из сульфат-иона, обычно до $SO_2$, а не водород.

3. Кремниевая кислота ($H_2SiO_3$). Это очень слабая и нерастворимая в воде кислота, которая практически не вступает в реакцию с цинком.

Ответ: $HNO_3$, $H_2SO_4$ (конц.), $H_2SiO_3$.