- Хром, железо и медь
- Железо
- Медь
- Соединения меди I
- Соединения меди (II)
- Взаимодействие металлов с кислотами
- Реакция металлов с соляной кислотой: признак взаимодействия цинка, железа и меди
- Какие вещества вступают в реакцию с соляной кислотой
- Признак взаимодействия с цинком, железом и другими металлами
- Как составить уравнение реакции
- ПОИСК
При растворении меди в соляной кислоте (Cu + HCl = ?) происходит образование соли хлорида меди (II) и выделение газа водорода. Молекулярное уравнение реакции имеет вид:
Запишем ионное уравнение, однако, следует учесть, что простые вещества не диссоциируют, т.е. не распадаются на ионы.
Первое уравнение называют полным ионным, а второе – сокращенным ионным.
Теперь переходим к решению задачи. Первоначально рассчитаем количество молей веществ, вступивших в реакцию (; ):
- Это означает, что соляная кислота находится в избытке и дальнейшие расчеты производим по меди.
Согласно уравнению реакции - значит
- Тогда масса хлорида меди (II) будет равна (молярная масса – 134 g/mole):
Хром, железо и медь
Твердый металл голубовато-белого цвета. Этимология слова «хром» берет начало от греч. χρῶμα — цвет, что связано с большим разнообразием цветов соединений хрома. Массовая доля этого элемента в земной коре составляет 0.02% по массе.
Для хрома характерны степени окисления +2, +3 и +6. У соединений, где хром принимает степень окисления +2, свойства основные, +3 — амфотерные, +6 — кислотные.
В природе хром встречается в виде следующих соединений.
- Fe(CrO2)2 — хромистый железняк, хромит
- (Mg, Fe)Cr2O4 — магнохромит
- (Fe, Mg)(Cr, Al)2O4 — алюмохромит
Получение
В промышленности хром получают прокаливанием хромистого железняка с углеродом. Также применяют алюминотермию для вытеснения хрома из его оксида.
- Fe(CrO2)2 + C = Fe + Cr + CO
- Cr2O3 + Al = Al2O3 + Cr
- Химические свойства
- Реакции с неметаллами
- Cr + O2 = (t) Cr2O3
- Cr + S = (t) Cr2S3
- Cr + N2 = (t) CrN
- Cr + C = Cr2C3
- Реакция с водой
- Реакции с кислотами
- Реакции с солями менее активных металлов
Уже на воздухе вступает в реакцию с кислородом: на поверхности металла образуется пленка из оксида хрома (III) — Cr2O3 — происходит пассивирование. Реагирует с неметаллами при нагревании.
Протекает в раскаленном состоянии. Cr + H2O = (t) Cr(OH)3 + H2↑
Cr + HCl = CrCl2 + H2↑ Cr + H2SO4(разб.) = CrSO4 + H2↑ С холодными концентрированными серной и азотной кислотой реакция не идет. Она начинается только при нагревании. Cr + H2SO4 = (t) Cr2(SO4)3 + SO2↑ + H2O
Хром способен вытеснить из солей металлы, стоящие в ряду напряжений правее него. Cr + CuSO4 = CrSO4 + Cu
Соединения хрома (II)
Соединение хрома (II) носят основный характер. Оксид хрома (II) окисляется кислородом воздуха до более устойчивой формы — оксида хрома (III), реагирует с кислотами, кислотными оксидами.
- CrO + O2 = Cr2O3
- CrO + H2SO4 = CrSO4 + H2O
- CrO + SO3 = CrSO4
- Гидроксид хрома (II), как нерастворимый гидроксид, легко разлагается при нагревании на соответствующий оксид и воду, реагирует с кислотами, кислотными оксидами.
- Cr(OH)2 = (t) CrO + H2O
- Cr(OH)2 + HCl = CrCl2 + H2O
- Cr(OH)2 + SO3 = CrSO4 + H2O
- Соединения хрома (III)
Это наиболее устойчивые соединения, которые носят амфотерный характер. К ним относятся оксид хрома (III) гидроксид хрома (III).
Оксид хрома (III) реагирует как с щелочами, так и с кислотами. В реакциях с щелочами при нормальной температуре (в растворе) образуются комплексные соли, при прокаливании — смешанные оксиды. С кислотами оксид хрома (III) образует различные соли.
- H2O + NaOH + Cr2O3 → Na3[Cr(OH)6] (в растворе, гексагидроксохромат натрия)
- Cr2O3 + Ba(OH)2 → (t°) Ba(CrO2)2 + H2O (прокаливание, хромит бария)
- Cr2O3 + 2NaOH → (t°) 2NaCrO2 + H2O (прокаливание, хромит натрия)
- Cr2O3 + HCl = CrCl3 + H2O (сохраняем степень окисления Cr+3)
- Оксид хрома (III) реагирует с более активными металлами (например, при алюминотермии).
- Cr2O3 + Al = Al2O3 + Cr
- При окислении соединение хрома (III) получают соединения хрома (VI) (в щелочной среде).
- K3[Cr(OH)6] + H2O2 = K2CrO4 + KOH + H2O
- Cr2O3 + 8NaOH + O2 = (t) Na2CrO4 + H2O
- Соединения хрома (VI)
В этой степени окисления хром проявляет кислотные свойства. К ним относится оксид хрома (VI) — CrO3, и две кислоты, находящиеся в растворе в состоянии равновесия: хромовая — H2CrO4 и дихромовая кислоты — H2Cr2O7.
Принципиально важно помнить окраску хроматов и дихроматов (часто она бывает дана в заданиях в качестве подсказки). Хроматы окрашивают раствор в желтый цвет, а дихроматы — в оранжевый цвет.
Хроматы переходят в дихроматы с увеличением кислотности среды (часто в реакциях с кислотами). Цвет раствора меняется с желтого на оранжевый.
- Na2CrO4 + H2SO4 = Na2Cr2O7 + Na2SO4 + H2O
- Если же оранжевому раствору дихромата прилить щелочь, то он сменит свой цвет на желтый — образуется хромат.
- Na2Cr2O7 + NaOH = Na2CrO4 + H2O
- Разложение дихромата аммония выглядит очень эффектно и носит название «вулканчик» ?
- (NH4)2Cr2O7 = (t) Cr2O3 + N2↑ + H2O
В степени окисления +6 соединения хрома проявляют выраженные окислительные свойства.
K2Cr2O7 + HCl = CrCl3 + KCl + Cl2↑ + H2O
Железо
Является одним из самых распространенных элементов в земной коре (после алюминия), составляет 4,65% ее массы.
Для железа характерны две основные степени окисления +2, +3, +6.
В природе железо встречается в виде следующих соединений:
- Fe2O3 — красный железняк, гематит
- Fe3O4 — магнитный железняк, магнетит
- Fe2O3*H2O — бурый железняк, лимонит
- FeS2 — пирит, серый или железный колчедан
- FeCO3 — сидерит
Получение
Получают железо восстановлением из его оксида — руды. Восстанавливают с помощью угарного газа, водорода.
CO + Fe2O3 = Fe + CO2↑
H2 + Fe2O3 = Fe + H2O
Основными сплавами железа являются чугун и сталь. В стали содержание углерода менее 2%, меньше содержится P, Mn, Si, S. Чугун отличается бо́льшим содержанием углерода (2-6%), содержит больше P, Mn, Si, S.
Химические свойства
- Реакции с неметаллами
- Fe + S = FeS (t > 700°C)
- Fe + S = FeS2 (t < 700°C)
- Fe + O2 = Fe3O4 (при горении железа образуется железная окалина — Fe3O4 — смесь двух оксидов FeO*Fe2O3)
- При нагревании железо взаимодействует с галогенами, азотом, фосфором, углеродом, кремнием и другими.
- Fe + Cl2 = (t) FeCl3
- Fe + P = (t) FeP
- Fe + C = (t) Fe3C
- Fe + Si = (t) FeSi
- Реакции с кислотами
- Железо активнее водорода, способно вытеснить его из кислот.
- Fe + HCl = FeCl2 + H2↑
- На воздухе железо покрывается пленкой оксида, из-за чего пассивируется во многих реакциях, в том числе с концентрированными холодными серной и азотной кислотами.
- Fe + H2SO4(разб.) = FeSO4 + H2↑
- Реакции с солями
- Восстановительные свойства
- Железо способно восстанавливать соединения железа +3 до +2.
- Fe + Fe2O3 = (t) FeO
- Fe + FeCl3 = (t) FeCl2
Реакция с концентрированными кислотами идет только при нагревании. В холодных серной и азотной кислотах железо пассивируется.
Fe + H2SO4(конц.) = Fe2(SO4)3 + SO2↑ + H2O
Железо способно вытеснить из солей металлы, стоящие в ряду напряжений правее железа.
CuCl2 + Fe = FeCl2 + Cu
Соединения железа (II) проявляют основные свойства. Реагируют c кислотами. При разложении гидроксид железа (II) распадается на соответствующий оксид и воду.
- FeO + H2SO4 = FeSO4 + H2O
- Fe(OH)2 + HCl = FeCl2 + H2O
- Fe(OH)2 = (t) FeO + H2O
При хранении на открытом воздухе соли железа (II) приобретают коричневый цвет из-за окисления до железа +3.
FeCl2 + H2O + O2 = Fe(OH)Cl2
Качественной реакцией на ионы Fe2+ в растворе является реакция с красной кровяной солью — K3[Fe(CN)6] — гексацианоферратом (III) калия. В результате реакции образуется берлинская лазурь (прусский синий).
FeCl2 + K3[Fe(CN)6] = KFe[Fe(CN)6] + KCl
Качественной реакцией на ионы Fe2+ также является взаимодействие с щелочью (гидроксидом натрия). В результате выпадает осадок зеленого цвета.
FeCl2 + NaOH = Fe(OH)2 + NaCl
Соединения железа (III) проявляют амфотерные свойства. Оксид и гидроксид железа (III) реагирует и с кислотами, и с щелочами.
- Fe(OH)3 + H2SO4 = Fe2(SO4)3 + H2O
- Fe(OH)3 + KOH = K3[Fe(OH)6] (гексагидроксоферрат калия)
- При сплавлении комплексные соли не образуются из-за испарения воды.
- Fe(OH)3 + KOH = (t) KFeO2 + H2O
Гидроксид железа (III) — ржавчина, образуется на воздухе в результате взаимодействия железа с водой в присутствии кислорода. При нагревании легко распадается на воду и соответствующий оксид.
Fe + H2O + O2 = Fe(OH)3
Fe(OH)3 = (t) Fe2O3 + H2O
Качественной реакцией на ионы Fe3+ является взаимодействие с желтой кровяной солью K4[Fe(CN)6]. В результате реакции образуется берлинская лазурь (прусский синий).
- FeCl3 + K4[Fe(CN)6] = KFe[Fe(CN)6] + KCl
- Реакция хлорида железа (III) с роданидом калия также является качественной, в результате нее образуется характерный раствор ярко красного цвета.
- FeCl3 + KCNS = Fe(CNS)3 + KCl
И еще одна качественная реакция на ионы Fe3+ — взаимодействие с щелочью (гидроксидом натрия). В результате выпадает осадок бурого цвета.
FeCl3 + NaOH = Fe(OH)3 + NaCl
Соединения железа (VI) — ферраты — соли несуществующей в свободном виде железной кислоты. Обладают выраженными окислительными свойствами.
- Ферраты можно получить в ходе электролизом щелочи на железном аноде, а также действием хлора на взвесь Fe(OH)3 в щелочи.
- Fe + KOH + H2O = (электролиз) K2FeO4 + H2↑
- Fe(OH)3 + Cl2 + KOH = K2FeO4 + KCl + H2O
Медь
Один из первых металлов, освоенных человеком вследствие низкой температуры плавления и доступности получения руды.
Основные степени окисления меди +1, +2.
Медь встречается в самородном виде и в виде соединений, наиболее известные из которых:
- CuFeS2 — медный колчедан, халькопирит
- Cu2S — халькозин
- Cu2CO3(OH)2 — малахит
- Получение
- Пирометаллургический метод получения основан на получении меди путем обжига халькопирита, который идет в несколько этапов.
- CuFeS2 + O2 = Cu2S + FeS + SO2↑
- Cu2S + O2 = Cu2O + SO2
- Cu2O + Cu2S = Cu + SO2
- Гидрометаллургический метод заключается в растворении минералов меди в разбавленной серной кислоте и дальнейшем вытеснении меди более активными металлами, например — железом.
- CuSO4 + Fe = Cu + FeSO4
- Медь, как малоактивный металл, выделяется при электролизе солей в водном растворе на катоде.
- CuSO4 + H2O = Cu + O2 + H2SO4 (медь — на катоде, кислород — на аноде)
- Химические свойства
- Реакции с неметаллами
- Во влажном воздухе окисляется с образованием основного карбоната меди.
- Cu + CO2 + H2O + O2 = (CuOH)2CO3
- При нагревании реагирует с кислородом, селеном, серой, при комнатной температуре с: хлором, бромом и йодом.
- 4Cu + O2 = (t) 2Cu2O (при недостатке кислорода)
- 2Cu + O2 = (t) 2CuO (в избытке кислорода)
- Реакции с кислотами
- Cu + H2SO4(конц.) = (t) CuSO4 + SO2↑ + H2O
- Cu + HNO3(конц.) = Cu(NO3)2 + NO2↑ + H2O
- Cu + HNO3(разб.) = Cu(NO3)2 + NO↑ + H2O
- С оксидами неметаллов
- Медь способна восстанавливать неметаллы из их оксидов.
- Cu + SO2 = (t) CuO + S
- Cu + NO2 = (t) CuO + N2↑
- Cu + NO = (t) CuO + N2↑
Cu + Se = (t) Cu2Se
Cu + S = (t) Cu2S
Медь способна реагировать с концентрированными серной и азотной кислотами. С разбавленной серной не реагирует, с разбавленной азотной — реакция идет.
Реагирует с царской водкой — смесью соляной и азотной кислот в соотношении 1 объем HNO3 к 3 объемам HCl.
Cu + HCl + HNO3 = CuCl2 + NO + H2O
Соединения меди I
В степени окисления +1 медь проявляет основные свойства. Соединения меди (I) можно получить путем восстановления соединений меди (II).
- CuCl2 + Cu = CuCl
- CuO + Cu = Cu2O
- Оксид меди (I) можно восстановить до меди различными восстановителями: угарным газом, алюминием (алюминотермией), водородом.
- Cu2O + CO = (t) Cu + CO2
- Cu2O + Al = (t) Cu + Al2O3
- Cu2O + H2 = (t) Cu + H2O
- Оксид меди (I) окисляется кислородом до оксида меди (II).
- Cu2O + O2 = (t) CuO
- Оксид меди (I) вступает в реакции с кислотами.
- Cu2O + HCl = CuCl + H2O
- Гидроксид меди CuOH неустойчив и быстро разлагается на соответствующий оксид и воду.
- CuOH → Cu2O + H2O
Соединения меди (II)
Степень окисления +2 является наиболее стабильной для меди. В этой степени окисления у меди есть оксид CuO и гидроксид Cu(OH)2. Данные соединения проявляют преимущественно основные свойства.
- Оксид меди (II) получают в реакциях термического разложения гидроксида меди (II), реакцией избытка кислорода с медью при нагревании.
- Cu(OH)2 = (t) CuO + H2O
- Cu + O2 = (t) CuO
- Химические свойства
- Реакции с кислотами
- Разложение
- Восстановление
- CuO + CO = Cu + CO2
- CuO + C = Cu + CO
- CuO + H2 = Cu + H2O
CuO + H2SO4 = CuSO4 + H2O CuO + HCl = CuCl2 + H2O
CuO = (t) Cu2O + O2
Гидроксид меди (II) — Cu(OH)2 — получают в реакциях обмена между растворимыми солями меди и щелочью.
CuSO4 + KOH = K2SO4 + Cu(OH)2↓
- Разложение
- Реакции с кислотами
- Реакции с щелочами
- Реакции с кислотными оксидами
- Cu(OH)2 + CO2 = (CuOH)2CO3 + H2O (дигидроксокарбонат меди (II) — (CuOH)2CO3)
- Обратите особое внимание на реакцию взаимодействия соли меди (II) — сульфата меди (II), карбоната натрия и воды.
- CuSO4 + Na2CO3 + H2O = (CuOH)2CO3 + Na2SO4 + CO2
При нагревании гидроксид меди (II), как нерастворимое основание, легко разлагается на соответствующий оксид и воду. Cu(OH)2 = (t) CuO + H2O
Cu(OH)2 + HNO3 = Cu(NO3)2 + H2O Cu(OH)2 + HCl = CuCl2 + H2O
Как сказано выше, гидроксид меди (II) носит преимущественно основный характер, однако способен проявлять и амфотерные свойства. В растворе концентрированной щелочи он растворяется, образуя гидроксокомлпекс. Cu(OH)2 + LiOH = Li2[Cu(OH)4]
Взаимодействие металлов с кислотами
С разбавленными кислотами, которые проявляют
окислительные свойства за счет ионов водорода (разбавленные серная,
фосфорная, сернистая, все бескислородные и органические кислоты и др.)
реагируют металлы:
• расположенные в ряду напряжений до водорода (эти металлы способны
вытеснять водород из кислоты);
• образующие с этими кислотами растворимые соли (на поверхности этих металлов
не образуется защитная солевая пленка).
В результате реакции образуются растворимые соли и выделяется водород:
2А1 + 6НСI = 2А1С13 + ЗН2↑
Мg
+ Н2SO4 =
МgSu
+ Н2 SO4 →X(так
как Сu
стоит после Н2) разб.
РЬ + Н2
SO4 →X(так
как РЬSO4
нерастворим
в воде) разб.
Некоторые кислоты являются окислителями за счет элемента, образующего кислотный
остаток, К ним относятся концентрированная серная, а также азотная кислота
любой концентрации. Такие кислоты называют кислотами-окислителями.
Анионы
данных кислот содержат атомы серы и азота в высших степенях окисления
Окислительные свойства кислотных остатков и
значительно сильнее, чем нона водорода Н, поэтому азотная и концентрированная
серная кислоты взаимодействуют практически со всеми металлами, расположенными в
ряду напряжений как до водорода, так и после него, кроме золота и платины.
Так как окислителями в этих случаях являются ноны кислотных остатков (за
счет атомов серы и азота в высших степенях окисления), а не ноны водорода Н, то
при взаимодействии азотной, а концентрированной серной кислот с металлами
не выделяется водород.
Металл под действием данных кислот окисляется до характерной
(устойчивой) степени окисления и образует соль, а продукт восстановления
кислоты зависит от активности металла и степени разбавления кислоты
Взаимодействие серной кислоты с металлами
Разбавленная и концентрированная серные кислоты ведут
себя по-разному. Разбавленная серная кислота ведет себя, как обычная
кислота. Активные металлы, стоящие в
ряду напряжений левее водорода
Li, К, Ca, Na, Mg, Al, Mn, Zn, Fe, Co, Ni, Sn, Pb, H2, Cu,
Hg, Ag, Au
вытесняют водород из разбавленной серной кислоты. Мы
видим пузырьки водорода при добавлении разбавленной серной кислоты в пробирку с
цинком.
-
H2SO4
+ Zn = Zn SO4 + H2 ↑ -
Медь стоит в ряду напряжений после водорода – поэтому
разбавленная серная кислота не действует на медь. А в концентрированной серной
кислоты, цинк и медь, ведут себя таким образом… -
Цинк, как активный металл, может образовывать с
концентрированной серной кислотой сернистый газ, элементарную серу, и даже
сероводород. -
2H2SO4 + Zn = SO2↑
+ZnSO4 + 2H2O
Медь — менее активный металл. При взаимодействии с
концентрированно серной кислотой восстанавливает ее до сернистого газа.
-
2H2SO4
конц. + Cu = SO2↑ + CuSO4 + 2H2O -
В пробирках с концентрированной серной кислотой
выделяется сернистый газа. -
Следует иметь в виду, что на схемах указаны продукты,
содержание которых максимально среди возможных продуктов восстановления кислот.
На основании
приведенных схем составим уравнения конкретных реакций — взаимодействия меди и
магния с концентрированной серной кислотой: 0 +6
+2 +4
С
u
+ 2Н2SO4
= СuSO4
+ SO2
+ 2Н2Og
+ 5Н2SO4
= 4МgSO4
+ Н2S
+ 4Н2O
Некоторые металлы (Fe.
АI, Сr)
не взаимодействуют с концентрированной серной и азотной кислотами при обычной
температуре,
так как происходит пассивации металла.
Это явление связано с образованием на поверхности металла тонкой, но очень
плотной оксидной пленки, которая и защищает металл. По этой причине азотную и концентрированную
серную кислоты транспортируют в железных емкостях.
Если металл проявляет переменные степени окисления, то с кислотами, являющимися
окислителями за счет ионов Н+, он образует соли, в которых его
степень окисления ниже устойчивой, а с кислотами-окислителями — соли, в которых
его степень окисления более устойчива: 0 +2 Fе+Н2SO4=
FеSO4+Н2
0 разб. +3
Fе+Н2SO4=
Fе2(SO4)3 + 3SO2 + 6Н2O
И.И.Новошинский
Н.С.Новошинская Химия
не забудь….) поделиться с друзьями
Реакция металлов с соляной кислотой: признак взаимодействия цинка, железа и меди
Известно доказанный факт, что соляная кислота взаимодействует с активными металлами. При этом часть веществ способна реагировать на такое соединение, другая часть остается нетронутой.
Неактивные металлы не могут реагировать на вещество: к ним относят золото, серебро, ртуть.
Соляная кислота представляет собой соединение хлора и водорода. Путем растворения в воде газообразного вещества под названием хлороводород получается данное соединение.
Ионы водорода при таком уравнении исполняют роль окислителя, что вызывает реакцию у активных металлов.
Какие вещества вступают в реакцию с соляной кислотой
- На вступительных экзаменах по химии часто можно встретить задание на определение веществ, которые способны реагировать на соляную кислоту.
- Кроме того, задание «составьте уравнение» нередко вызывает страх в глазах выпускников.
- Чтобы не путаться с химическими задачами, рекомендуется подробнее изучить информацию о взаимодействии с данным соединением.
- Все существующие вещества можно поделить на металлы, вытесняющие водород из соединения, не вытесняющие водород, а также активные и неактивные металлы.
В реакцию с соляной кислотой вступают такие вещества:
- Химические основания. Соляная кислота способна нейтрализовать основания. Как известно, они состоят из атома металла, на который и воздействует кислота.
К ним относят гидроксид натрия, бария, алюминия. Реакция нейтрализации дает образования соли и воды.
- Металлы. Если обратиться к электрохимическому ряду, можно увидеть, что соляная кислота реагирует со всеми элементами, стоящими до водорода в этом ряду.
Сюда относят натрий, магний, алюминий, литий, барий, кальций, цинк, железо и другие элементы. При взаимодействии они образуют хлориды и выделяют газообразный водород.
- Основные и атмосферные оксиды. Во время реакции происходит образование растворимых солей и воды. HCl взаимодействует с оксидом алюминия, меди, цинка, натрия.
- Карбонаты. При взаимодействии с карбонатами кальция получится следующее уравнение: CaCO₃ + 2HCl→ CaCl₂ + CO₂↑ + H₂O.
Из него следует, что выделяется углекислый газ, а также образуется вода и угольная кислота.
- Сильные окислители. Если вещество взаимодействует с перманганатом калия или диоксидом марганца, на выходе получается выделение газообразного хлора.
- Аммиак. Такое взаимодействие ознаменовано выделением сильного дыма, поэтому в момент проведения опытов рекомендуется открыть все окна. Тогда выделяется хлорид аммония.
Кроме перечисленных веществ и соединений, HCl также способна реагировать на нитрат серебра – при таком взаимодействии образуется осадок белого цвета творожистого типа.
Признак взаимодействия с цинком, железом и другими металлами
- Если курс школьной химии был успешно забыт, можно вспомнить о том, какие бывают признаки взаимодействия металлов, вступающих в реакцию с соляной кислотой.
- Чтобы экспериментальные опыты не вызвали несчастного случая, рекомендуется заранее открыть все окна, вооружиться защитной одеждой, чтобы кожа рук была закрыта.
- Также рекомендуется использовать перчатки и повязку на лицо.
Обратите внимание! Ниже будет рассказано о том, какие признаки говорят о вступлении в реакцию элементов с соединением.
Чтобы не проводить наглядные опыты, можно воспользоваться теоретической информацией.
Рассмотрим, что происходит, если добавить немного кислоты на определенный вид металла:
Металл | Признак взаимодействия |
Цинк | Если опустить этот металл серебристого цвета в пробирку с указанным веществом, можно постепенно наблюдать выделение небольшого количества пузырьков и водорода. В результате возникает хлорид цинка ZnCl₂ |
Железо | Во время такого взаимодействия образуется хлористое железо. Реакция происходит медленно, однако, если пробирку подогреть, то процесс пойдет быстрее |
Литий | При реакции образуется хлорид лития 2LiCl, выделяется водород. На поверхности этого металла, относящегося к щелочной группе, можно увидеть маленькие пузыри |
Кремний | В результате такого соединения возникает сложный компонент под названием хлорсилан. Также выделяется газообразный водород. Такая реакция происходит при условии нагревания до 350 градусов, а в качестве катализатора выступает медь |
Магний | При таком взаимодействии наблюдает выделение теплоты, металл начинает плавиться |
Как составить уравнение реакции
Одно из самых распространенных заданий на экзаменах и в контрольных работах – составить уравнение на реакцию HCl, в данном случае – соляной, с другими веществами или соединениями.
Чтобы не запутаться в решении, предлагаем несколько советов и шпаргалок для легкого запоминания:
- Запомните буквенное обозначение данного вещества – соляная кислота в химии обозначается как HCl: если вещество разбавленное, это указывается в скобках рядом.
- Как уже было сказано выше, вещество способно реагировать с активными металлами, стоящими до водорода в электрохимическом ряду; кроме того, она реагирует на основания, оксиды, гидроксиды и карбонаты.
- Химические основания обозначаются как OH, оксиды – O, гидроксиды – OH2, карбонаты – CO3.
- Уравнение реакции всегда будет иметь знак +, потому как в процессе взаимодействия происходит соединение нескольких компонентов.
- HCl может идти первым или вторым слагаемым, после прибавления металла, вещества идет знак =, после этого описывается реакция, где указаны продукты распада.
- Например, при реакции кислоты серы с сульфатом магния получается такое уравнение: Mg+H2SO4 = MgSO4+H2.
- Соляная кислота и гидроксид бария дают такое уравнение: 2HCl + Ba(OH)2 = BaCl2 + 2H2O.
- При реакции соединения водорода, хлора и мела образуется хлорид кальция: СаСО3 + 2HCl = CaCl2 + СО2 + Н2О.
- Раствор карбоната натрия с кислотой выглядит так: HCl+Na2CO3=2NaCl+H2O+CO2.
Составить уравнение несложно, важно изначально правильно обозначить буквенные символы каждого элемента или вещества.
Важно! Необходимо правильно определить коэффициенты атомов в уравнении – их количество до знака = должно быть таким же, как и после знака =.
Для правильного уравновешивания формулы пользуются правилами школьного курса химии, основанными на математическом принципе расстановки коэффициентов.
ПОИСК
Опыт 2. Соляная кислота взаимодействует с активными металлами. В пробирки полол ить в одну кусочек цинка, в другую магния, в третью ж елезный гвоздик и налить разбавленной соляной кислоты (1 1).
Отметить выделение водорода и написать уравнения соответствующих реакций. [c.152]
Пользуясь рядом стандартных электродных потенциалов, определите, с какими из перечисленных в скобках металлов (Zn, F , Al, Си.
Со, Pi, d ) будет взаимодействовать соляная кислота. [c.171]
Почему соляная кислота взаимодействует с цинком и многими другими металлами (как ), а безводный сжиженный хлористый водород не вступает с ними в реакции [c.67]
Взаимодействие с разбавленной серной кислотой. Взаимодействие металлов с разбавленной серной кислотой осуществляется так же, как и с соляной кислотой [c.331]
Эквивалент металла равен 8,99. Какой объем водорода (при —3°С и 106,6 кПа) получится при взаимодействии 0,4495 г металла с соляной кислотой [c.14]
При взаимодействии 2,25 г некоторого металла, принадлежащего к элементам второй группы Периодической системы, с соляной кислотой выделяется 5,6 л (при н у.) водорода. Какой это металл [c.15]
Укажите, какие хлориды цинка, меди, железа и алюминия могут быть получены при непосредственном взаимодействии простых вешеств, и какие — при действии хлороводорода (или соляной кислоты) на металл. [c.146]
Решение. Из двух металлов с раствором соляной кислоты взаимодействует только магний [c.24]
Важной особенностью таких растворов является то, что химические свойства электролита в них как бы складываются из свойств соответствующих ионов в таких растворах. Логически это понятно, так как если недиссоциированных молекул в растворе практически нет, то и на свойства раствора они не влияют.
Это приводит, например, к появлению у электролитов групповых химических свойств, присущих всем электролитам, содержащим ион данного вида. Так, все хлориды и соляная кислота содержат ион хлора, и поэтому им свойственна реакция-образования осадка А С1 при взаимодействии с AgNOз. Подобные групповые реакции широко используются в аналитической химии.
Напрнмер, действием иона водорода обусловлены все кислотные свойства способность изменять цвет лакмуса или метилоранжа в красный цвет или соответственно изменять окраску других индикаторов, растворять некоторые металлы с выделенцем водорода и образованием соли, нейтрализовать основания и т. д.
Можно убедиться, что во всех указанных процессах кислота действует не своим анионом и не недиссоциированной молекулой, а именно водородным ионом. Чем больше концентрация водородных ионов, тем более резко проявляются все кислотные свойства раствора. Подобным же образом все свойства, общие для оснований, осуществляются действием гидроксильных ионов.
Чем выше концентрация гидроксильных ионов, тем сильнее все основные свойства раствора. К групповым свойствам принадлежит также окраска раствора, вызываемая присутствием какого-нибудь иона (синий цвет гидратированных ионов Си +, зеленый — N 2- ). [c.397]
Важнейшее химическое свойство оснований — способность образовывать соли с кислотами. Наиример, при взаимодействии перечисленных оснований с соляной кислотой получаются хлористые соли соответствующих металлов —. хлориды натрия или меди [c.41]
Как известно, взаимодействие металлов с серной кислотой происходит различно в зависимости от концентрации кислоты и природы металла.
Разбавленная серная кислота действует на металлы подобно разбавленной соляной кислоте растворяет металлы, стоящие в ряду напряжений до олова включительно. Приэтом водородные ионы разведенной НзЗО. окисляют атомы металла, отдающие электроны.
Так, например, окисление атомов двухналентного металла (Ме) может быть представлено схемой [c.95]
Слейте соляную кислоту с металла, снова промойте его водой и прилейте 5—10 капель концентрированной азотной кислоты.
Осторожно нагрейте пробирку на маленьком пламени горелки и отметьте взаимодействие алюминия с азотной кислотой при нагревании.
Какой газ выделяется Напишите уравнение реакции взаимодействия алюминия с концентрированной азотной кислотой при нагревании. [c.174]
В конце IX в. арабский алхимик Гебер открыл способность смеси азотной и соляной кислот взаимодействовать с золотом. Смесь получила название царской водки за уникальную способность, не свойственную водкам , т. е. кислотам, растворять золото — царя всех металлов.
Природа этого растворения имеет комплексный характер. Известно, что золото очень устойчиво к окислителям. Но эта устойчивость ослабляется в присутствии лигандов вследствие комплексообразования. В царской водке такими лигандами являются хлорид-ионы [c.
20]
В воде FeS нерастворим поэтому, накапливаясь на поверхности металла, сернистое железо играет до некоторой степени роль защитной пленки, предотвращающей дальнейшую коррозию. При взаимодействии FeS с соляной кислотой пленка превращается в хлорное железо, легко растворимое в воде. Наличие соляной кислоты способствует обнажению чистого металла, и его коррозия возрастает. Поэтому содержание солей в нефтях, выделяющих при переработке H2S, особенно опасно. Следовательно, сернистые нефти необходимо предварительно полностью обессоливать. Хлориды способствуют увеличению образования сероводорода при перегонке примерно в 2—3 раза. Сероводород (HgS) крайне ядовитый газ, вызывающий отравление обслуживающего персонала и загрязнение атмосферного воздуха. [c.10]
Рассматриваемые металлы расположены в ряду напряжений до водорода. Галлий и индий растворяются в разбавленных кислотах. В соответствии с устойчивой степенью окисления Т1 при взаимодействии с кислотами образует производные Т1 (I). Галлий в соляной кислоте пассивируется за счет образования нерастворимого в воде Т1С1. [c.463]
Взаимодействие марганца с кислотами. Небольшие кусочки металла, полученного в предыдущем опыте (королек разбейте в стальной ступке), поместите в три пробирки.
В одну пробирку добавьте 1—2 мл разбавленной соляной кислоты, во вторую — разбавленной серной, в третью — раствора щелочи. Наблюдайте растворение марганца в кислотах и отсутствие растворения в щелочи.
Изучите взаимодействие марганца с разбавленной и концентрированной азотной кислотой. Запишите наблюдения и уравнения реакций. [c.120]
Хлористоводородные растворы представляют все свойства виергической кислоты. Они не только превращают синие растительные цвета в красные, вытесняют из углекислых солей углекислый газ и т. п., но и насыщают вполне основания, даже такие энергические, как, напр., кали, известь и т. п.
В сухом состоянии газа, хлористый водород, однако, не изменяет растительных цветов и не производит многих двойных разложений, какие легко совершаются в присутствии воды. Это объясняется тем, что упруго-газообразное состояние хлористого водорода препятствует ему вступать во взаимодействие.
Однако, накаленное железо, цинк, натрий и т. п. действуют на газообразный хлористый водород, вытесняя водород, и именно, оставляя половину объема водорода против одного объема взятого хлористого водорода, что может служить и для определения состава хлористого водорода.
Хлористый водород с водою действует, как кислота, во многом очень сходная с азотною кислотою, но последняя, содержа легко выделяемый кислород, очень часто действует, как окислитель, способности к чему вовсе нет у соляной кислоты. Большинство металлов (даже не вытесняющих Н из H SO , а разлагающих ее до SO , напр.
, медь) вытесняет водород из хлористого водорода. Так, при действии на цинк, даже на медь и. олово, выделяется водород [297]. Немногие только металлы сопротивляются его действию, напр., золото, платина.
Свинец оттого только действует слабо в сплошной массе, что образующийся хлористый свинец — нерастворим и препятствует дальнейшему действию хлористого водорода на металл. То же самое должно заметить относительно слабого действия хлористого водорода [c.319]
Осадок растворяют в соляной кислоте при этом образуются хлорид металла и свободный оксихинолин. К раствору прибавляют бромистый калий и титруют его из бюретки раствором КВгО, известной концентрации.
При взаимодействии КЕгО, и КВг в кислой среде выделяется бром, реагирующий с оксихинолином.
После превращения всего оксихинолина в бромпроизводное в растворе появляется избыток брома, который легко обнаружить по обесцвечиванию им красителей. [c.104]
Хлорное железо легко растворяется в воде, а выделяющийся сероводород вновь вступает во взаимодействие с металлом и т. д. Следовательно, комбинированное действие двух таких корродирующих агентов, как сероводород и соляная кислота, приводит к весьма активному разъеданию аппаратуры. [c.135]
Соли МДЭСи (красного цвета) образуются при взаимодействии соединений Рс1 (II) и Р1 (II) в соляной кислоте с соответствующими солями щелочных металлов. Наиболее важны растворимые [c.653]
Вычислите массовую долю (%) металла в смеси с его оксидом, зная объем водорода, выделившегося при взаимодействии смеси с соляной кислотой. [c.150]
Взаимодействие с кислотами. 1. К 1—2 кусочкам цинка в отдельных пробирках добавьте по 8—10 капель разбавленной и концентрированной соляной кислоты. Отметьте интенсивность взаимодействия металла с кислотой в каждом случае. Аналогичные опыты проделайте с разбавленными и концентрированными Н2804 и НЫОз (опыт проводите в вытяжном шкафу). [c.256]
Причини, по которым данное соединение является хорошим ингибитором для железа и плохим для цинка или наоборот, могут быть связаны также со специфическим электронным взаимодействием полярных групп с металлом (хемосорбцией). Последний фактор в определенных случаях более важен, чем стерический, определяющий возможности для плотнейшей упаковки адсорбированных молекул.
Это можно проиллюстрировать очень значительным ингибирующим действием оксида углерода СО, растворенного в соляной кислоте, на коррозию в ней нержавеющей стали [36] (степень защиты 99,8%, в 6,3 М растворе НС1 при 25 °С). Об этом же свидетельствует защита железа, обеспечиваемая малым количеством иодида в разбавленных растворах Н2504 [35, 37, 38].
Как СО, так и иодид хемосорбируются на поверхности металла, препятствуя в основном протеканию анодной реакции [39]. Кеше [40] показал, что 10″ т К1 значительно лучше ингибирует железо в 0,5 т растворе N32804 с pH = 1 (степень защиты 89 %), чем в растворе с pH = 2,5 (степень защиты 17 %).
Это показывает, что адсорбция иодида в этом интервале pH зависит от значения pH [c.270]
Хроматы щелочно-земельных металлов. В три пробирки налейте небольшое количество растворов солей кальция, стронция, бария и добавьте к ним раствор хромата калия. Хроматы каких металлов выпадают в осадок Отметьте цвет полученных веществ и проверьте их взаимодействие с раствором уксусной и соляной кислот. [c.251]
Результат опыта. Из всех металлов только цинк бурно реагирует с раствором соляной кислоты. С поверхности цинковой пластинки интенсивно выделяются многочисленные пузырьки газа. Поверхность пластинок из меди и серебра остается неизменной — пузырьков газа не образуется, что свидетельствует об отсутствии реакции взаимодействия этих металлов с кислотой. [c.129]
Смесь, состоящая из 1 объема азотной и 3—4 обт>емов концен трнрованной соляной кислоты, называется царской водкой. Цар ская водка растворяет некоторые металлы, пе взаимодействующие с азотной кпслотой, в то.
ч числе и царя металлов — золото. Действие ее объясняется тем, что азотная кислота окисляет соляную с выделением свободного хлора и образованием. клороксида азо-rai ni), пл[1 хлорида нитрозила, NO I [c.
414]
Термохимическое воздействие иа ПЗП — процесс подачи на забой скважины соляной кислоты, нагретой в результате взаимодействия с металлом. В качестве реагирующего с НС1 металла обычно используют магний или его сплавы (МЛ-1, МА-1 и др.), кмторые в специальном наконечнике устанавливают в обрабатываемом интервале. [c.17]
Взаимодействие хрома с соляной и разбавленной серной кислотами. В две пробирки поместите по 0,1 г порошка хрома и прибавьте в первую пробирку концентрированную соляную, а во вторую — разбавленную серную кислоту.
Содержимое пробирки слегка подогрейте и наблюдайте интенсивное взаимодействие металла с кислотами. Каков цвет )астворов и соответствует ли он окраске солей хрома (II) 2сли нет, то почему [c.
148]
Подобные процессы происходят и прп реакциях, в ходе которых малорастворимое вещество превращаегся в растворимый, по слабо диссоциирующий продукт. К таким реакциям относится, например, растворение сульфидов некоторых металлов в соляной кислоте. Так, взаимодействие сульфида марганца с соляной кислотой выражается уравнением [c.256]
Проведен термодинамический анализ взаимодействия ксяшояен-тов флюса на основе хлористого цинка с окисной пленкой. Рассчитаны величины изобарного потенциала для взаимодействия 2% раствора соляной кислоты с металлами и их окислами.
Показано, что флюсующее действие 1-2% раствора соляной кислоты при низкотемпературной пайке связано с процессом диспергирования окисной пленки в результате протекания реакции между соляной кислотой и паяемым металлом. [c.
129]
Нет ни одного катализатора, который в условиях реакции не вступал б ы во взаимодействие с фенолом или альдегидом.
Так, напрНмер, соляная кислота взаимодействует с формальдегидом с образованием монохлбрметилового спирта и оксихлорметило-вого эфира, щелочи с фенолами дают феноляты.
Фенолы можно рассматривать как слабые кислоты, а феноляты щелочных и щелочноземельных металлов как соли сильных оснований с слабыми кислотами. Феноляты в присутствии избытка фенила, [c.27]
Соли MgiB lJ (красного цвета) образуются при взаимодействии -оединений Pd (II) и Pt (II) в соляной кислоте с соответствующими олями щелочных металлов. Наиболее важны растворимые в воде KolPt lJ и NaJPt lJ (рис. 243), являющиеся исходными вещест- [c.614]
В ряду напряжений все три элемента располагаются правее водорода, причем медь стоит почти рядом с ним, а золото — дальше всех остальных металлов. Поэтому в растворах таких кислот, как НС1, H2SO4 и т. п., при отсутствии окислителей не растворяется даже медь.
В кислотах, одновременно являющихся окислителями (HNO3 и т. п.), медь и серебро растворяются легко, а золото лишь в том случае, когда окислительные свойства кислоты выражены особенно сильно.
Лучшим растворителем для него является насыщенная хлором соляная кислота, взаимодействую- [c.388]
Используя значения стандартных электродных потенциалов, объясните, какой из металлов (железо или олово), будет энергичнее взаимодействовать с разбавленной соляной кислотой. Определите АСгэв соответствующих процессов. [c.104]
В растворах же состав может меняться непрерывно без существенного изменения химических свойств.
Так, количество H l в растворе соляной кислоты может доходить до 37%, причем все растворы соляной кислоты будут обладать химическими свойствами, характерными для данной кислоты (взаимодействие со и елочами, с металлами и пр.
), при этом однородность растворов кислоты не изменится. Это свойство понятно из приведенного здесь в виде обратимой реакщ и механизма образования раствора.
Уравнение обратимой реакции показывает, что в растворе все время находятся в равновесии сольваты разного состава, поэтому изменение количества растворителя в растворе приведет лишь к изменению соотношения между этими сольватами, но не нарушит однородности и не изменит в некоторых пределах химических свойств раствора. [c.29]