Номер 1, страница 156 - гдз по химии 9 класс учебник Рудзитис, Фельдман

Глава 7. Металлы. Параграф 44. Магний. Щелочноземельные металлы. Вопросы в начале параграфа - номер 1, страница 156.

Условие.

● Какие химические свойства характерны для металлов?

Решение.

Решение 2.

Основное химическое свойство металлов — их способность выступать в качестве восстановителей, то есть отдавать свои валентные электроны в химических реакциях, превращаясь в положительно заряженные ионы (катионы). Эта способность проявляется в ряде характерных реакций.

Взаимодействие с неметаллами

Металлы реагируют со многими неметаллами (кислородом, галогенами, серой, азотом и др.), как правило, при нагревании. В этих реакциях они выступают как восстановители, а неметаллы — как окислители. Продуктами реакции являются бинарные соединения: оксиды, галогениды, сульфиды и т.д.

Примеры реакций:

1. С кислородом (горение или окисление): $4Na + O_2 \rightarrow 2Na_2O$ (оксид натрия).

2. С хлором: $2Fe + 3Cl_2 \xrightarrow{t} 2FeCl_3$ (хлорид железа(III)).

3. С серой: $2Al + 3S \xrightarrow{t} Al_2S_3$ (сульфид алюминия).

Ответ: Металлы реагируют с неметаллами, образуя бинарные соединения (оксиды, сульфиды, галогениды и др.), в которых металл проявляет положительную степень окисления.

Взаимодействие с водой

Активность взаимодействия металлов с водой зависит от их положения в электрохимическом ряду напряжений (ряду активности).

1. Активные металлы (щелочные и щелочноземельные, стоящие до магния) реагируют с водой при обычных условиях с образованием щёлочи и выделением водорода: $2K + 2H_2O \rightarrow 2KOH + H_2 \uparrow$.

2. Металлы средней активности (от Mg до H) реагируют с водой при нагревании (с кипящей водой или водяным паром), образуя оксид (или гидроксид для Mg) и водород: $Mg + 2H_2O \xrightarrow{t} Mg(OH)_2 + H_2 \uparrow$, $3Fe + 4H_2O \xrightarrow{t} Fe_3O_4 + 4H_2 \uparrow$.

3. Неактивные металлы (стоящие после водорода) с водой не реагируют.

Ответ: Характер взаимодействия металлов с водой зависит от их активности: активные металлы образуют щёлочь и водород, металлы средней активности — оксид и водород (при нагревании), а неактивные металлы с водой не реагируют.

Взаимодействие с кислотами

1. Металлы, стоящие в ряду активности до водорода, вытесняют его из растворов большинства кислот (кроме азотной и концентрированной серной) с образованием соли и водорода. Например, реакция цинка с соляной кислотой: $Zn + 2HCl \rightarrow ZnCl_2 + H_2 \uparrow$.

2. Взаимодействие с кислотами-окислителями (азотной $HNO_3$ и концентрированной серной $H_2SO_4$) протекает иначе. Водород, как правило, не выделяется. Продукты реакции зависят от активности металла и концентрации кислоты. Например, реакция меди с концентрированной азотной кислотой: $Cu + 4HNO_3(\text{конц.}) \rightarrow Cu(NO_3)_2 + 2NO_2 \uparrow + 2H_2O$.

3. Металлы, стоящие после водорода, с кислотами-неокислителями не реагируют.

Ответ: Металлы до водорода в ряду активности реагируют с кислотами-неокислителями с выделением водорода; с кислотами-окислителями реагируют почти все металлы (кроме самых неактивных), но без выделения водорода.

Взаимодействие с растворами солей

Более активные металлы могут вытеснять менее активные металлы из растворов их солей. Активность определяется по ряду напряжений: металл, стоящий левее, вытесняет металл, стоящий правее.

Например, если опустить железный гвоздь в раствор сульфата меди(II), железо (более активный металл) вытеснит медь: $Fe + CuSO_4 \rightarrow FeSO_4 + Cu\downarrow$.

Исключение составляют самые активные металлы (щелочные и щелочноземельные), которые в водных растворах будут в первую очередь реагировать с водой.

Ответ: Более активные металлы вытесняют менее активные из растворов их солей.

Взаимодействие со щелочами

Некоторые металлы, называемые амфотерными (например, Al, Zn, Be), способны реагировать с растворами щелочей. При этом образуется комплексная соль и выделяется водород.

Например, реакция алюминия с гидроксидом натрия: $2Al + 2NaOH + 6H_2O \rightarrow 2Na[Al(OH)_4] + 3H_2 \uparrow$.

Ответ: Амфотерные металлы (Al, Zn и др.) реагируют с растворами щелочей с образованием гидроксокомплексов и водорода.