Реакции кислот с металлами
Реакция кислоты с металлом — это взаимодействие, при котором активный металл вытесняет водород из кислоты: образуются соль и водород. Чтобы составить уравнение, определяют активность металла, состав соли и расставляют коэффициенты.
Общее правило
Сначала проверяют два условия. Во-первых, металл должен быть активнее водорода: например, \(\mathrm{Mg}\), \(\mathrm{Zn}\) и \(\mathrm{Fe}\) реагируют с разбавленными кислотами, а \(\mathrm{Cu}\) и \(\mathrm{Ag}\) — нет. Во-вторых, кислота не должна проявлять сильные окислительные свойства. Для соляной и разбавленной серной кислот правило работает непосредственно.
Название и формулу соли составляют по остаткам кислоты и катиону металла. Заряд металла учитывают по формуле вещества или по степени окисления, указанной в условии. Затем уравнивают число атомов каждого элемента.
Цинк активнее водорода и реагирует с соляной кислотой. В соли соединяются ионы \(\mathrm{Zn^{2+}}\) и \(\mathrm{Cl^-}\), поэтому формула соли — \(\mathrm{ZnCl_2}\). Итог: \(\mathrm{Zn + 2HCl \rightarrow ZnCl_2 + H_2\uparrow}\). Это реакция замещения и окислительно-восстановительная реакция.
С металлами реагирует не любая кислота по одному шаблону. Азотная кислота и концентрированная серная кислота — окислители: водород обычно не выделяется, а продукты восстановления зависят от условий. Поэтому перед записью реакции уточняйте кислоту и её концентрацию. Общие свойства кислот рассматриваются в химических свойствах кислот в генетических цепочках.
Какое уравнение составлено правильно?
Не следует смешивать эту реакцию с реакциями металлов с солями: там металл вытесняет другой металл из соли, а здесь продуктом обычно является водород. В цепочках превращений кислот такую реакцию используют для получения соли и газа.
Главное
- Активный металл до водорода и неокисляющая кислота дают соль и \(\mathrm{H_2}\).
- Металл после водорода с разбавленными \(\mathrm{HCl}\) и \(\mathrm{H_2SO_4}\) обычно не реагирует.
- Для уравнения определите формулу соли, учтите заряды и расставьте коэффициенты; для \(\mathrm{HNO_3}\) и концентрированной \(\mathrm{H_2SO_4}\) применяйте отдельные правила.