Лабораторный опыт 19
Поместите в пробирку кусочек меди. Прилейте 2–3 мл соляной кислоты. Что наблюдаете?
После добавления соляной кислоты к меди никакой реакции не наблюдается: не происходит ни выделения газа, ни изменения внешнего вида меди. Раствор остаётся прозрачным, медь не растворяется.
Объяснение: медь (Cu) стоит после водорода в электрохимическом ряду активности, а значит, не может вытеснить водород из раствора соляной кислоты. Следовательно, взаимодействие между медью и HCl не происходит. Это подтверждает правило: только более активный металл может вытеснить менее активный из раствора его соли или кислоты.
Стр. 39
Лабораторный опыт 20
Поместите в пробирку кусочек свинца и прилейте 2–3 мл раствора серной кислоты. Что наблюдаете?
После добавления раствора серной кислоты к свинцу реакция либо совсем не наблюдается, либо быстро прекращается. Вначале может появиться слабое выделение пузырьков газа (водорода), но вскоре оно прекращается. Это связано с тем, что на поверхности свинца образуется плёнка нерастворимого сульфата свинца (PbSO₄), которая изолирует металл от кислоты и препятствует дальнейшему протеканию реакции.
Таким образом, внешне заметного взаимодействия практически не происходит, потому что образовавшийся осадок мешает контакту между кислотой и металлом. Это пример, когда растворимость соли влияет на возможность протекания реакции между металлом и кислотой.
Стр. 39
Лабораторный опыт 21
В три пробирки налейте по 2 мл раствора карбоната натрия. Затем осторожно добавьте в каждую пробирку по 2–3 капли кислот: в первую пробирку — соляную кислоту, во вторую — раствор серной кислоты, в третью — раствор азотной кислоты. Что наблюдаете? Запишите соответствующие уравнения реакций.
Во всех трёх пробирках после добавления кислот наблюдается бурное выделение пузырьков газа — это углекислый газ (CO₂). Он образуется при реакции карбонат-ионов (CO₃²⁻) с ионами водорода (H⁺), которые поступают из кислот.
Ионное уравнение (общее для всех реакций):
(2H⁺ + CO₃²⁻ → H₂O + CO₂↑)
Молекулярные уравнения
Соляная кислота:
(Na₂CO₃ + 2HCl → 2NaCl + H₂O + CO₂↑)
Серная кислота:
(Na₂CO₃ + H₂SO₄ → Na₂SO₄ + H₂O + CO₂↑)
Азотная кислота:
(Na₂CO₃ + 2HNO₃ → 2NaNO₃ + H₂O + CO₂↑)
Вывод: реакция между карбонатом натрия и кислотами — это реакция ионного обмена, при которой образуется соль, вода и углекислый газ. Образование газа — одно из условий протекания реакции по правилу Бертолле.