Мы продолжаем исследовать активность металлов и на этот раз исследуем, как различные металлы реагируют с кислотами.
Для начала нам нужно выучить формулы нескольких кислот наизусть: это соляная кислота, азотная кислота, серная кислота, ортофосфорная кислота и угольная кислота.
Заметили, что в каждая из этих формул начинается с химического элемента водорода? По наличию атомов водорода в начале формулы неорганического соединения мы сможем определить, что перед нами формула кислоты. А теперь одним движением руки я убираю все атомы водорода из данных формул:
И тут важно помнить, что на этом рисунке показаны не целые формулы, а лишь половинки, которые называются кислотными остатками. Поэтому в записи уравнений реакций их использовать нельзя. Данные половинки формул приведены с одной единственной целью - чтобы мы могли выучить их названия.
А теперь взгляните на формулы кислот снова и обратите внимание на то, что количество атомов водорода в них то разное!
Но мы уже выучили эти количества, когда учили формулы кислот, не так ли? Зная наизусть количество атомов водорода в формулах кислот мы можем предсказать, какое количество связей может образовать тот или иной кислотный остаток.
Валентность - способность атомов или группы атомов образовывать определенное количество связей.
Валентность кислотных остатков соответствует количеству атомов водорода в формуле кислоты.
Как же реагируют металлы с кислотами? Они вытесняют один или несколько атомов водорода и встают на их место.
Но во всех правилах есть свои исключения, которые в принципе и не исключения, а составные части других, более обширных правил.
Одно из исключений - азотная кислота. Металлы реагируют с азотной кислотой, но выделяется не водород, а соединения азота. Такие реакции записать намного сложнее, мы начнем с легкого, оставив их на один из последующих уроков.
Металлы также будут реагировать не все. Самые активные ученики металлы (те самые, 10) будут реагировать очень бурно и опасно. Данные реакции мы даже не будем пытаться повторить. Поверьте на слово, реакция с кислотами будет происходить активнее, чем с водой, а как реагирует натрий с водой вы видели!
Магний и алюминий будут реагировать чуть медленнее, что позволит нам выполнить этот эксперимент своими руками.
Чем правее находится металл, тем хуже он будет реагировать, возможно, для реакции его нужно будет подогреть.
И тут на пути стоит водород. Что он здесь делает, он же не является металлом! А вспомним, что металлы вытесняют водород из кислот. Поэтому водород и стоит в ряду и меряется силами, кто способен его вытеснить, а кто нет.
И самые неактивные металлы, которые стоят в ряду активности металлов после водорода, не реагируют с кислотами, так как не способны вытеснить водород из кислот. Точно так же, как и не могли вытеснить водород из воды.
А теперь запишем словесные уравнения реакций металлов с кислотами.
Вспомним - мы же выучили названия кислот и названия соответствующих кислотных остатков.
- Будем записывать уравнения реакций по типу: Металл + кислота = соль + водород
- Используем только металлы, которые активнее водорода.
- Название соли должно соответствовать названию кислоты.
- Название соли складывается из названия кислотного остатка и названия металла в родительном падеже.
Настало время эксперимента!