Z chemią w przyszłość

188 Rozdział 8
W zlewkach 1., 2. i 3. metale pokryły się nalotem miedzi (czarny nalot na płytce cynkowej pochodzi
od silnie rozdrobnionej miedzi), w zlewce 4. nie zaobserwowano żadnych zmian. Przyczyną
zmian obserwowanych w 3 pierwszych zlewkach są następujące reakcje:
CuSO 4 + Fe = FeSO 4 + Cu
CuSO 4 + Zn = ZnSO 4 + Cu
3CuSO 4 + 2Al = Al 2 (SO 4 ) 3 + 3Cu
Stwierdziliśmy jednocześnie, że brak jakichkolwiek efektów w 4. zlewce świadczy o tym, że
reakcja nie zachodzi:
FeSO 4 + Cu reakcja nie zachodzi
Przebieg tego doświadczenia pozwala nam sformułować wniosek, że żelazo, glin i cynk są aktywniejsze
od miedzi.
Wyniki powyższego doświadczenia prowadzą do bardziej ogólnego wniosku. Możemy stwierdzić,
że każdy aktywniejszy metal może redukować jony metalu o mniejszej aktywności, np.:
I 0
Sn + 2AgNO 3 = Sn(NO 3 ) 2 + 2Ag
II 0
Mn + CuCl 2 = MnCl 2 + Cu
Przypomnieliśmy przebieg reakcji różnych metali z różnymi kwasami. Należy jednak
zaznaczyć, że oprócz tych typowych reakcji znanych jest wiele procesów, których przebieg,
a zatem także rodzaj powstających produktów, zależy od rodzaju użytego metalu, stężenia
kwasu oraz warunków prowadzenia reakcji. Poniżej opisano niektóre z nich.
Żelazo z rozcieńczonym zimnym kwasem azotowym(V) tworzy azotan(V) żelaza(II),
tlenek azotu(II) oraz wodę, a ze stężonym i gorącym HNO 3 tworzy azotan(V) żelaza(III),
tlenek azotu(IV) oraz wodę.
Ciekawy i różnorodny przebieg mają reakcje cynku z kwasem azotowym(V). Cynk
może redukować azot nie tylko do tlenków, ale nawet do jonu amonowego. W określonych
warunkach może zachodzić reakcja:
4Zn + 10HNO 3 = 4Zn(NO 3 ) 2 + NH 4 NO 3 + 3H 2 O
(( ZADANIA ))
1. W sześciu probówkach znajdowały się następujące metale:
Probówka 1: magnez Probówka 4: miedź
Probówka 2: żelazo Probówka 5: cyna
Probówka 3: srebro Probówka 6: wapń
Do każdej z nich nalano zimną wodę. Probówki, w których nie zaszła reakcja chemiczna,
ogrzano. Z kolei do probówek, w których pozostały niereagujące metale, wlano kwas
solny. Metale, które nie przereagowały z kwasem solnym, przemyto i zadano stężonym
kwasem azotowym(V).
Opisz obserwacje i napisz równania zachodzących reakcji chemicznych.