5
Охарактеризуйте химические свойства следующих металлов: а) калий; б) цинк; в) медь. Запишите уравнения соответствующих химических реакций. Рассмотрите их с точки зрения теории электролитической диссоциации и процессов окисления – восстановления. В чём сходство и различия свойств перечисленных металлов?
а) Калия
1) Взаимодействие с неметаллами.
| 2K + S ⟶ K2S | ||
| S0 + 2ē ⟶ S-2 | 1 | окислитель (восстановление) |
| K0 - 1ē ⟶ K+ | 2 | восстановитель (окисление) |
2) Взаимодействие с водой.
| 2K + 2H2O ⟶ 2KOH + H2↑ | ||
| 2H+1 + 2ē ⟶ H20 | 1 | окислитель (восстановление) |
| K0 - 1ē ⟶ K+ | 2 | восстановитель (окисление) |
3) Взаимодействие с кислотами.
2K + 2HCl ⟶ 2KCl + H2↑
2K + 2H+ + 2Cl- ⟶ 2K+ + 2Cl- + H2↑
2K + 2H+ ⟶ 2K+ + H2↑
| 2K + 2HCl ⟶ 2KCl + H2↑ | ||
| 2H+1 + 2ē ⟶ H20 | 1 | окислитель (восстановление) |
| K0 - 1ē ⟶ K+ | 2 | восстановитель (окисление) |
4) Взаимодействие с растворами солей.
Сначала реагирует с водой.
5) Взаимодействие с оксидами.
| 2K + MgO ⟶ 2K2O + Mg | ||
| Mg+2 + 2ē ⟶ Mg0 | 1 | окислитель (восстановление) |
| K0 - 1ē ⟶ K+ | 2 | восстановитель (окисление) |
б) Цинка
1) Взаимодействие с неметаллами.
| Zn + S ⟶ ZnS | ||
| S0 + 2ē ⟶ S-2 | 1 | окислитель (восстановление) |
| Zn0 - 2ē ⟶ Zn+2 | 1 | восстановитель (окисление) |
2) Взаимодействие с водой.
Не реагирует с водой.
3) Взаимодействие с кислотами.
Zn + 2HCl ⟶ ZnCl2 + H2↑
Zn + 2H+ + 2Cl- ⟶ Zn2+ + 2Cl- + H2↑
Zn + 2H+ ⟶ Zn2+ + H2↑
| Zn + 2HCl ⟶ ZnCl2 + H2↑ | ||
| 2H+1 + 2ē ⟶ H20 | 1 | окислитель (восстановление) |
| Zn0 - 2ē ⟶ Zn+2 | 1 | восстановитель (окисление) |
4) Взаимодействие с растворами солей.
Zn + CuCl2 ⟶ ZnCl2 + Cu
Zn + Cu2+ + 2Cl- ⟶ Zn2+ + 2Cl- + Cu
Zn + Cu2+ ⟶ Zn2+ + Cu
| Zn + CuCl2 ⟶ ZnCl2 + Cu | ||
| Cu+2 + 2ē ⟶ Cu0 | 1 | окислитель (восстановление) |
| Zn0 - 2ē ⟶ Zn+2 | 1 | восстановитель (окисление) |
5) Взаимодействие с оксидами.
| 3Zn + Fe2O3 ⟶ 3ZnO + 2Fe | ||
| Fe+3 + 3ē ⟶ Fe0 | 2 | окислитель (восстановление) |
| Zn0 - 2ē ⟶ Zn+2 | 3 | восстановитель (окисление) |
6) Взаимодействие с щелочью.
| Zn + 2NaOH + 2H2O ⟶ Na2[Zn(OH)4] + H2 | ||
| Zn0 - 2ē ⟶ Zn+2 | 1 | восстановитель (окисление) |
| 2H2O + 2ē ⟶ H2 + 2OH- | 2 | окислитель (восстановление) |
в) Меди
1) Взаимодействие с неметаллами.
| Cu + S ⟶ ZnS | ||
| S0 + 2ē ⟶ S-2 | 1 | окислитель (восстановление) |
| Cu0 - 2ē ⟶ Cu+2 | 1 | восстановитель (окисление) |
2) Взаимодействие с водой.
Не реагирует с водой.
3) Взаимодействие с кислотами.
Не реагирует с разбавленными кислотами.
4) Взаимодействие с растворами солей.
Cu + 2AgNO3 ⟶ Cu(NO3)2 + Ag
Cu + 2Ag+ + 2NO3- ⟶ Cu2+ + 2NO3- + Ag
Cu + 2Ag+ ⟶ Cu2+ + Ag
| Cu + 2AgNO3 ⟶ Cu(NO3)2 + Ag | ||
| Ag+ + 1ē ⟶ Ag0 | 2 | окислитель (восстановление) |
| Cu0 - 2ē ⟶ Cu+2 | 1 | восстановитель (окисление) |
5) Взаимодействие с оксидами.
| Cu + Ag2O ⟶ CuO + Ag | ||
| Ag+ + 1ē ⟶ Ag0 | 2 | окислитель (восстановление) |
| Cu0 - 2ē ⟶ Cu+2 | 3 | восстановитель (окисление) |
Сравнение свойств
| Свойства | Калий (K) | Цинк (Zn) | Медь (Cu) |
|---|---|---|---|
| Металлическая активность | Высокая | Средняя | Низкая |
| Реакция с водой | Активно реагирует, образует гидроксид и водород | Не реагирует (при нормальных условиях) | Не реагирует |
| Реакция с кислотами | Активно реагирует с образованием водорода | Реагирует с кислотами с выделением водорода | Практически не реагирует с неокисляющими кислотами |
| Реакция с кислородом | Активно окисляется на воздухе, образует оксид | Окисляется медленно, образует оксид | Окисляется медленно, образует оксид |
| Амфотерность | Не проявляет | Проявляет (реакция как с кислотами, так и с щелочами) | Не проявляет |