Химические свойства металлов 7 штук с примерами. Какие металлы реагируют с водой? ? концентрированной азотной кислотой

ЕГЭ. Химические свойства металлов

Химические свойства металлов 7 штук с примерами. Какие металлы реагируют с водой? ? концентрированной азотной кислотой

1) Реагируют с кислородом (подробнее)

Все Щ металлы, кроме Li, образуют не оксиды, а пероксиды:

2Li + O2 → 2Li2O

2Na + O2 → Na2O2

Оксиды получают взаимодействием пероксидов с металлом:

Na2O2 + 2Na → 2Na2O

2) Реагируют с водородом (подробнее)

3) Реагируют с водой (подробнее)

4) Реагируют с галогенами, серой, азотом, фосфором, углеродом:

3Mg + 2P → Mg3P2 (t)

2Na + Cl2 → 2NaCl

Ca + 2C → CaC2 (t)

5) Реагируют с некоторыми кислотными оксидами:

CO2 + 2Mg → 2MgO + C

SiO2 + 2Mg → 2MgO + Si
SiO2 + 2Ca → 2CaO + Si
SiO2 + 2Ba → 2BaO + Si

6) Магний как восстановитель используется в производстве кремния и некоторых металлов:

2Mg + TiCl4 → 2MgCl2 + Ti (t)

7) Реакции Щ и ЩЗ металлов с растворами солей или кислот не рассматриваются, так как эти металлы очень бурно взаимодействуют с водой, и суммарная реакция изменится.

2. Алюминий

1) Реагирует с кислородом: 4Al + 3O2 → 2Al2O3

2) Не реагирует с водородом (из металлов только Щ и ЩЗ металлы взаимодействуют с водородом)

3) Реагирует с водой, если удалить оксидную пленку:

2Al + 6H2O → 2Al(OH)3 + 3H2

4) Реагирует с щелочами с выделением водорода (также Be и Zn):

2Al + 2NaOH + 6H2O → 2Na[Al(OH)4] + 3H2

5) Реагируют с галогенами, серой, азотом, фосфором, углеродом:

2Al + 3Cl2 → 2AlCl3

4Al + 3C → Al4C3

2Al + N2 → 2AlN (t)

6) Используется для восстановления менее активных металлов (алюмотермия):

3FeO + 2Al →  3Fe + Al2O3
Cr2O3 + 2Al → 2Cr + Al2O3

7) Реагирует с кислотами-неокислителями, так как находится до водорода в ряду напряжений, с выделением водорода:

Al + H2SO4 (р) → Al2(SO4)3 + H2

8) Вытесняет менее активные металлы из их солей:

2Al + 3CuSO4 → Al2(SO4)3 + 3Cu

9) На холоде пассивируется концентрированными растворами серной и азотной кислот. При нагревании реагирует без выделения водорода.

3. Железо

1) Реагирует с кислородом:

3Fe + 2O2 → Fe3O4 (железная окалина)

В присутствии воды образуется ржавчина:
4Fe + 3O2 + 6H2O  → 4Fe(OH)3

2) Не реагирует с водородом (только Щ и ЩЗ металлы взаимодействуют с водородом)

Fe + H2 → реакция не идет

3) Реагирует с парами воды с образованием оксида:

3Fe + 4H2O → Fe3O4 + 4H2 (t)

4) Не реагирует с щелочами

Fe + NaOH → реакция не идет

5) Реагирует с кислородом, серой, галогенами при нагревании:

2Fe + 3F2 → 2FeF3 (образуется соль Fe+3)

2Fe + 3Cl2 → 2FeCl3 (образуется соль Fe+3)

2Fe + 3Br2 → 2FeBr3 (образуется соль Fe+3)

Fe + I2 → FeI2 (образуется соль Fe+2)

Fe + S → FeS

6) Реагирует с кислотами-неокислителями, так как находится до водорода в ряду напряжений, с выделением водорода:

Fe + H2SO4 (р) → FeSO4 + H2 (образуется соль Fe+2)

Fe + 2HCl → FeCl2 + H2

7) Вытесняет менее активные металлы из их солей:

Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu (образуется соль Fe+2)

8) На холодe пассивируется концентрированными растворами серной и азотной кислот (т.е. реакция не протекает). При нагревании реагирует без выделения водорода:

Fe + 6HNO3(к) → Fe(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O (образуется соль Fe+3)

2Fe + 6H2SO4(к) → Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O (образуется соль Fe+3)

9) Соединения Fe+3 реагируют с железом, медью, восстанавливаясь до Fe+2:

2FeCl3 + Fe → 3FeCl2

Fe3O4 + Fe → 4FeO

Fe2O3 + Fe  → 3FeO

4. Хром

1) Реагирует с кислородом:

4Cr + 3O2 → 2Cr2O3

2) Не реагирует с водородом (только Щ и ЩЗ металлы взаимодействуют с водородом)

Cr + H2 → реакция не идет

3) Реагирует с парами воды с образованием оксида:

2Cr + 3H2O → Cr2O3 + 3H2 (t)

4) Не реагирует с щелочами

Cr + NaOH → реакция не идет

5) Реагирует с кислородом, серой, галогенами при нагревании:

2Cr + 3Cl2 → 2CrCl3 (образуется соль Fe+3)

2Cr + 3Br2 → 2CrBr3 (образуется соль Fe+3)

Cr + S → Cr2S3 (образуется соль Fe+3)

6) Реагирует с кислотами-неокислителями, так как находится до водорода в ряду напряжений, с выделением водорода:

Cr + H2SO4 (р) → CrSO4 + H2 (образуется соль Cr+2)

Cr + 2HCl → CrCl2 + H2 (образуется соль Cr+2)

7) Пассивируется концентрированным и разбавленным растворами азотной кислоты (т.е. реакция не протекает).

5. Медь

1) Реагирует с кислородом:

2Cu + O2 → 2CuO

2) Реагирует с соединениями Cu+2 с образованием промежуточной степени окисления +1:

CuO + Cu → Cu2O

CuCl2 + Cu → 2CuCl

3) Не реагирует с водородом (только Щ и ЩЗ металлы взаимодействуют с водородом)

Cu + H2 → реакция не идет

4) Не реагирует с парами воды (так как находится в ряду напряжений после водорода):

Cu + H2O → реакция не идет

5) Не реагирует с щелочами

Cu + NaOH → реакция не идет

6) Реагирует с кислородом, серой, галогенами при нагревании:

Cu + Cl2 → CuCl2 (образуется соль Cu+2)

Cu + Br2 → CuBr2 (образуется соль Cu+2)

2Cu + I2 → 2CuI (образуется соль Cu+1)

Cu + S → CuS (образуется соль Cu+2)

7) Не реагирует с N2, C, Si.

8) Не реагирует с кислотами-неокислителями, так как находится правее водорода в ряду напряжений:

Cu + H2SO4(р) →  реакция не идет.

9) Реагирует с кислотами-окислителями как слабый восстановитель:

Cu + 4HNO3(к) → Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O

3Cu + 8HNO3(р) → 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O

Cu + 2H2SO4 → CuSO4 + SO2 + 2H2O

7. Цинк

1) Реагирует с кислородом: 2Zn + O2 → 2ZnO

2) Не реагирует с водородом (из металлов только Щ и ЩЗ металлы взаимодействуют с водородом)

3) Реагирует с парами воды, т.е. при сильном нагревании, с образованием оксида:

Zn + H2O → ZnO + H2

4) Реагирует с твердыми щелочами и растворами щелочей с выделением водорода (также Be и Al):

Zn + 2NaOH(тв.) → Na2ZnO2 + H2 (t)

Zn + 2NaOH + 2H2O → Na2[Zn(OH)4] + H2

5) Реагируют с галогенами, серой при нагревании:

Zn + Cl2 → ZnCl2

Zn + S → ZnS

6) Реагирует с кислотами-неокислителями, так как находится до водорода в ряду напряжений, с выделением водорода:

Zn + H2SO4 (р) → ZnSO4 + H2

8) Реагирует с кислотами-окислителями:

4Zn + 5H2SO4(к) → 4ZnSO4 + H2S + 4H2O

Так как Zn находится примерно в центре ряда напряжений, то в реакциях с азотной кислотой могут образовываться разные продукты:

Zn+4HNO3(к) → Zn(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O

4Zn + 10HNO3 → 4Zn(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O.

Источник: https://chemrise.ru/theory/lessons11/metals_11

Взаимодействие металлов с азотной кислотой

Химические свойства металлов 7 штук с примерами. Какие металлы реагируют с водой? ? концентрированной азотной кислотой

Независимо от концентрации окислителем в азотной кислоте являются нитратионы NO, содержащие азот в степени окисления +5. Поэтому при взаимодействии металлов с азотной кислотой водород не выделяется.

Азотная кислота окисляет все металлы за исключением самых неактивных (благородных). При этом образуются соль, вода и продукты восстановления азота (+5): NH−34NO3, N2, N2O, NO, НNО2, NO2.

Свободный аммиак не выделяется, так как он взаимодействует с азотной ки-слотой, образуя нитрат аммония:

NH3 + HNO3 = NH4NO3

При взаимодействии металлов с концентрированной азотной кислотой (30–60 % HNO3) продуктом восстановления HNO3 является преимущественно оксид азота (IV), независимо от природы металла, например:

Mg + 4HNO3(конц.) = Mg(NO3)2 + 2NO2↑ + 2H2O

Zn + 4HNO3(конц.) = Zn(NO3)2 + 2NO2↑ + 2H2O

Hg + 4HNO3(конц.) = Hg(NO3)2 + 2NO2↑ + 2H2O

Металлы переменной валентности при взаимодействии с концентрированной азотной кислотой окисляются до высшей степени окисления. При этом те металлы, которые окисляются до степени окисления +4 и выше, образуют кислоты или оксиды. Например:

Sn + 4HNO3(конц.) = H2SnO3 + 4NO2↑ + H2O

2Sb + 10HNO3(конц.) = Sb2O5 + 10NO2↑ + 5H2O

Мо + 6HNO3(конц.) = H2МоO4 + 6NO2↑ + 2H2O

В концентрированной азотной кислоте пассивируются алюминий, хром, железо, никель, кобальт, титан и некоторые другие металлы. После обработки азотной кислотой эти металлы не взаимодействуют и с другими кислотами.

При взаимодействии металлов с разбавленной азотной кислотой продукт её восстановления зависит от восстановительных свойств металла: чем активнее металл, тем в большей степени восстанавливается азотная кислота.

Активные металлы восстанавливают разбавленную азотную кислоту максимально, т.е. образуются соль, вода и NH4NO3, например:

8K + 10HNO3(разб.) = 8КNO3 + NН4NO3 + 3H2O

Металлы средней активности при взаимодействии с разбавленной азотной кислотой образуют соль, воду и азот или N2O. Чем левее металл в этом интервале (чем ближе к алюминию), тем вероятнее образование азота, например:

5Мn + 12HNO3(разб.) = 5Mn(NO3)2 + N2↑ + 6H2O

4Cd + 10HNO3(разб.) = 4Cd(NO3)2 + N2O↑ + 5H2O

Малоактивные металлы при взаимодействии с разбавленной азотной кислотой образуют соль, воду и оксид азота (II), например:

3Сu + 8HNO3(разб.) = 3Cu(NO3)2 + 2NO↑ + 4H2O

Но уравнения реакций в данных примерах условны, так как в действительности получается смесь соединений азота, причем, чем выше активность металла и ниже концентрация кислоты, тем ниже степень окисления азота в том продукте, которого образуется больше других.

6. Взаимодействие металлов с «царской водкой»

«Царской водкой» называется смесь концентрированных азотной и соляной кислот. Она применяется для окисления и перевода в растворимое состояние золота, платины и других благородных металлов.

Соляная кислота в царской водке затрачивается на образование комплексного соединения окисленного металла. Из сравнения полуракций 29 и 30 с полуреакциями 31–32 (табл.

1) видно, что при образовании комплексных соединений золота и платины окислительно-восстановительный потенциал уменьшается, что делает возможным их окисление азотной кислотой.

Уравнения реакций золота и платины с «царской водкой» записываются так:

Au + HNO3 + 4HCl = H[AuCl4] + NO↑ + 2H2O

3Pt + 4HNO3 + 18HCl = 3H2[PtCl6] + 4NO↑ + 8H2O

С «царской водкой» не взаимодействуют три металла: вольфрам, ниобий и тантал. Их окисляют смесью концентрированной азотной кислоты с фтороводородной, так как фтороводородная кислота образует более прочные комплексные соединения, чем соляная. Уравнения реакций при этом таковы:

W + 2HNO3 + 8HF = H2[WF8] + 2NO↑ + 4H2O

3Nb + 5HNO3 + 21HF = 3H2[NbF7] + 5NO↑ + 10H2O

3Ta + 5HNO3 + 24HF = 3H3[TaF8] + 5NO↑ + 10H2O

В некоторых учебных пособиях встречается другое объяснение взаимодействия благородных металлов с «царской водкой». Считают, что в этой смеси между HNO3 и HCl происходит катализируемая благо-родными металлами реакция, в которой азотная кислота окисляет соляную по уравнению:

HNO3 + 3HCl = NOCl + 2H2O

Хлорид нитрозила NOCl непрочен и разлагается по уравнению:

NOCl = NO + Cl(атомарный)

Таким образом, окислителем металла является атомарный (т.е. очень активный) хлор в момент выделения. Поэтому продуктами взаимодействия царской водки с металлами являются соль (хлорид), вода и оксид азота (II):

Au + HNO3 + 3HCl = AuCl3 + NO↑ + 2H2O

3Pt + 4HNO3 + 12HCl = 3PtCl4 + 4NO↑ + 8H2O,

а комплексные соединения образуются при последующих реакциях:

HCl + AuCl3 = H[AuCl4]; 2HCl + PtCl4 = H2[PtCl6]

Источник: https://sdamzavas.net/3-34487.html

Азотная кислота — строение и химические свойства

Химические свойства металлов 7 штук с примерами. Какие металлы реагируют с водой? ? концентрированной азотной кислотой

Азотная кислота – бесцветная гигроскопичная жидкость, c резким запахом, «дымит» на воздухе, неограниченно растворимая в воде.tкип. = 83ºC..  При хранении на свету разлагается на оксид азота (IV), кислород и воду, приобретая желтоватый  цвет:

4HNO3 = 4NO2 + 2H2O + O2.

Азотная кислота ядовита.

В растворе — сильная кислота; нейтрализуется щелочами, гидратом аммиака, реагирует с основными оксидами и гидроксидами, солями слабых кислот. Сильный окислитель; реагирует с металлами, неметаллами, типичными восстановителями.

Концентрированная кислота пассивирует Al, Be, Bi, Со, Cr, Fe, Nb, Ni, Pb, Th, U; не реагирует с Au, Ir, Pt, Rh, Та, W, Zr. Не разрушает диоксид кремния.

Смесь концентрированных HNO3 и HCl («царская водка») обладает сильным окислительным действием (превосходит чистую HNO3), переводит в раствор золото и платину. Еще более активна смесь концентрированных HNO3 и HF.

Mr = 63, 01;        d = 1, 503(25);        tпл = -41, 6  oC;          tкип  +82,6 oC (разл.).

1.  Типичные свойства кислот:

1) Взаимодействует с основными и амфотерными оксидами:

2HNO3 + CuO = Cu(NO3)2 + H2O

6HNO3 + Al2O3 = 2Al(NO3)3 + 3H2O

2) С основаниями, амфотерными гидроксидами:

HNO3 + NaOH = NaNO3 + H2O

2HNO3 + Zn(OH)2 = Zn(NO3)2 + 2H2O

3) Вытесняет слабые кислоты из их солей:

2HNO3 + Na2CO3 = 2NaNO3 + H2O + CO2

2HNO3 + Na2SiO3 = H2SiO3 ↓+ 2NaNO3

2. Специфические свойства азотной кислоты как окислителя

1) Взаимодействие азотной кислоты с металлами
В качестве окислителя выступает азот в степени окисления +5, а не водород. В результате реакций образуется продукт восстановления нитрат-иона, соль и вода.

Глубина восстановления нитрат-иона зависит от концентрации кислоты и от положения металла в электрохимическом ряду напряжений металлов. Возможные продукты взаимодействия металлов с азотной кислотой приведены в таблице ниже.

  Чем активнее металл и выше степень разбавления кислоты, тем глубже происходит восстановление нитрат-ионов азотной кислоты.

4 HN+5O3(конц.) + Cu0 =     Cu+2(NO3)2 +    2 N+4O2  +   2 H2O

N+5 + 1e → N+4          2 окислитель, пр-с восстановления

Cu0 – 2e → Cu+2     1 восстановитель, пр-с окисления

8 HN+5O3(разб.) +   3 Cu0  =   3 Cu+2(NO3)2 +    2 N+2O  +  4 H2O

N+5 + 3e → N+2          2 окислитель, пр-с восстановления

Cu0 – 2e → Cu+2     3 восстановитель, пр-с окисления

2) Проявляет окислительные свойства при взаимодействии с неметаллами:

S + 6HNO3(конц) = H2SO4 + 6NO2 + 2H2O;

B + 3HNO3 = H3BO3 + 3NO2;

3P + 5HNO3 + 2H2O = 5NO + 3H3PO4.

3) Азотная кислота окисляет сложные вещества:

6HI + 2HNO3 = 3I2 + 2NO + 4H2O;

FeS + 12HNO3 = Fe(NO3)3 + H2SO4 + 9NO2 + 5H2O.

4) Ксантопротеиновая реакция:Азотная кислота окрашивает белки в оранжево-желтый цвет (при попадании на кожу рук – «ксантопротеиновая реакция»).

Реакцию проводят для обнаружения белков, содержащих в своем составе ароматические аминокислоты.

К раствору белка  прибавляют концентрированную азотную кислоту. Белок свертывается. При нагревании белок желтеет. При добавлении избытка аммиака (в щелочной среде) окраска переходит в оранжевую.

Появление окрашивания свидетельствует о наличии ароматических аминокислот в составе белка.

5) Окислительные свойства «царской водки»:

Смесь концентрированных азотной и соляной кислот в объемном соотношении 1 : 3 обладает еще большей окислительной активностью, они могут растворять даже золото и платину:

HNO3 + 4HCl + Au = H[AuCl4] + NO + 2H2O;

4HNO3 + 18HCl + Pt = 3H2[PtCl6] + 4NO + 8H2O

4HNO3 = 4NO2 + 2H2O + O2                    (комн., на свету).

HNO3 + H2O = NO3– + H3O+.

HNO3 (разб.) +  NaOH = NaNO3 + H2O ,

HNO3 (разб.) + NH3 · H2O = NH4NO3 + H2O.

2HNO3 (2-3%-я) + 8H0(Zn, разб. H2SO4) = NH4NO3 + 3H2O,

2HNO3 (5%-я) + 8H0(Mg, разб. H2SO4) = N2O ↑ + 5H2O,

HNO3 (30%-я) + 3H0(Zn, разб. H2SO4) = NO2↑  H2O,

HNO3 (60%-я) + 2H0(Zn, разб. H2SO4) = HNO2 + H2O.                  (кат Pd)

2HNO3 (конц.) +Ag = AgNO3 + NO2 ↑ + H2O.

8HNO3 (разб.) + 3Cu = 3Cu(NO3)2 + 2NO↑  + 4H2O

10HNO3 (разб.) + 4Mg = 4Mg(NO3)2 +N2O↑  + 5H2O      (примесь H2)

12HNO3 (разб.) + 5Sn —t—5Sn(NO3)2 + N2 ↑ + 6H2O    (примесь NO)

30HNO3 (оч. разб.) + 8Al = 8Al(NO3)3 + 3 NH4NO3 + 9H2O     (примесь H2)

12HNO3 (оч. разб.) + 5Fe = 5Fe(NO3)2 + N2 ↑ + 6H2O        (0-10 oC),

4HNO3 (разб.) + Fe = Fe(NO3)3 + NO↑  + 2H2O.

4HNO3 (конц., гор.) + Hg = Hg(NO3)2 + 2NO2 ↑     + 2H2O,

8HNO3(разб., хол) + 6Hg = 3Hg2(NO3)2 + 2NO ↑  + 4H2O.

6HNO3 (конц.) + S = H2SO4 + 6NO2 ↑   + 2H2O            (кип.),

2HNO3 (конц.) + 6HCl(конц.) = 2NO↑ + 3Cl2↑ + 4H2O          (100-150 oC).

HNO3 (конц.) + 4HCl(конц.) + Au = H[AuCl4] + NO↑ + 2H2O.

4HNO3 (конц.) + 18HCl(конц.) + 3Pt = 3H2[PtCl6] + 4NO↑ + 8H2O

4HNO3 (конц.) + 18HF(конц.) + 3Si = 3H2[SiF6] + 4NO↑ + 8H2O.

4HNO3 (дымящ.) + P4O10 = 2N2O5 + 4HPO3            (в атмосфере O2+O3)

Источник: http://himege.ru/azotnaya-kislota-stroenie-i-ximicheskie-svojstva/

Урок №32. Окислительные свойства азотной кислоты – ХиМуЛя.com

Химические свойства металлов 7 штук с примерами. Какие металлы реагируют с водой? ? концентрированной азотной кислотой
Химическиесвойства азотной кислоты

Для азотнойкислоты характерны свойства: общие с другими кислотами и специфические:

ХИМИЧЕСКИЕСВОЙСТВА ОБЩИЕ С ДРУГИМИ КИСЛОТАМИ

1.Очень сильная кислота.  Индикаторы веё растворе изменяют цвет на красный.                                                                                            

Диссоциирует в водном растворепрактически нацело:

 HNO3 → H+ +NO3-

Изменение цветов индикаторов вкислотах

2. Реагирует с основными оксидами

K2O + 2HNO3 → 2KNO3 + H2O

K2O + 2H+ + 2NO3- → 2K++ 2NO3- + H2O

K2O + 2H+ → 2K+ + H2O

3.Реагирует с основаниями

HNO3 + NaOH → NaNO3 + H2O

H+ + NO3- + Na+ + OH-→ Na+ + NO3- + H2O

H+ + OH- → H2O

4.Реагирует с солями, вытесняет слабые кислоты из их солей

 2HNO3 + Na2CO3 → 2NaNO3+ H2O + CO2­

2H+ + 2NO3- + 2Na+ + СO32- → 2Na+ + 2NO3-+ H2O + CO2­

2H+ + СO32- → H2O + CO2­

СПЕЦИФИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА АЗОТНОЙ КИСЛОТЫ

Азотнаякислота – сильный окислитель

N+5N+4N+2N+1NoN-3

N+5+ 8eN-3окислитель, восстанавливается.

1.     Разлагается на свету и при нагревании

 4HNO3  t˚C→ 2H2O + 4NO2­+ O2­

Образуется бурый газ


2.     Окрашивает белки в оранжево-желтый цвет (при попадании на кожу рук –“ксантопротеиновая реакция”)

 3.     Реагирует с металлами.

В зависимости от концентрации кислоты иположения металла в электрохимическом ряду напряжений Н. Бекетова могутобразовываться разные азотсодержащие продукты.

При взаимодействии с металлами никогдане выделяется водород

HNO3 + Me = соль + H2O + Х

Щелочные и щелочноземельныеFe, Cr,  Al,  Ni,  CoМеталлы до водородаМеталлы после водорода(Cu и др)БлагородныеAu, Pt, Os, Ir, Ta
HNO3 (конц.ω>60%)N2Oпассивация (при обычных условиях);NO2NO2NO2Нет реакции
HNO3 (разбавл.)NH3, NH4NO3Основной NO, но в зависимости от разбавления могут образовываться N2, N2O, NH3, NH4NO3. Чем больше разбавлена кислота, тем ниже степень окисления азота.NO

Таблица. Продукты реакции взаимодействия азотнойкислоты с металлами

  Взаимодействие меди с азотнойкислотой

Упрощеннаясхема«Продукты реакции взаимодействия азотнойкислоты с металлами»

Царская водка:  V(HNO3): V(HCl) = 1 : 3 растворяетблагородные металлы.

HNO3 + 4HCl + Au= H[AuCl4]+ NO + 2H2O

4HNO3 + 18HCl + 3Pt = 3H2[PtCl6] + 4NO+ 8H2O

4.Реагирует с неметаллами.

Азотная кислота превращается в NO (или вNO2); неметаллы окисляются до соответствующих кислот:

“Взаимодействие азотной кислоты с углем”

S0 + 6HNO3(конц) → H2S+6O4 + 6NO2 + 2H2O

B0 + 3HNO3 → H3B+3O3+ 3NO2

3P0 + 5HNO3 + 2H2O → 5NO + 3H3P+5O4

HNO3(конц.)+ неметалл = окисление неметалла до кислоты в высшей степени окисления + NO2 +вода

HNO3(разбав.) + неметалл +вода = окисление неметалла до кислоты в высшей степени окисления + NO

ВИДЕО – ЭКСПЕРИМЕНТЫ

– Эксперимент ” Индикаторы вазотной кислоте”

– Эксперимент “Действиеазотной кислоты на белки”

– Эксперимент “Действиеазотной кислоты на бумагу и солому”

– Эксперимент “Взаимодействиемеди с азотной кислотой”

– Эксперимент “Свойстваазотной кислоты”

– Эксперимент “Взаимодействиеазотной кислоты с металлами”

– Эксперимент “Взаимодействиебезводной азотной кислоты с белым фосфором”

– Эксперимент “Взаимодействиебезводной азотной кислоты с углем”

– Эксперимент “Взаимодействиебезводной азотной кислоты со скипидаром”

– Эксперимент “Окислительныесвойства азотной кислоты”

Тренажёр  “Взаимодействие азотнойкислоты с металлами”

ЗАДАНИЯ ДЛЯ ЗАКРЕПЛЕНИЯ

№1. Осуществитепревращения по схеме, назовите вещества, для УХР со * составить ОВ баланс, адля** разбор РИО:

NH4Cl**→ NH3* → N2 → NO → NO2→ HNO3 → NO2

№2. Осуществить превращения по схеме(внимательно посмотрите, куда направлены стрелки):

Соль аммония←Аммиак←Нитрид Лития ←Азот →Оксид азота (II)←Азотная кислота

Для ОВР составить е-баланс, для РИОполные, ионные уравнения.

№3. Напишите уравнения реакций взаимодействияазотной кислоты со следующими веществами в молекулярном и ионном виде:
a) Al2O3
б) Ba(OH)2
в) Na2S

№4. Запишите уравнения, составьтеэлектронный баланс, укажите процессы окисления и восстановления, окислитель ивосстановитель:
А) Сa + HNO3 (конц.)
Б) Сa + HNO3 (paзбавл.)

№5. Осуществите переход по ссылке,изучите информацию на странице и      посмотрите видео , нажмите “посмотретьопыт”.
Напишите в молекулярном и ионном виде уравнения реакций, с помощью которыхможно различить азотную, серную и соляную кислоту.

:

“Фотохимический смог”

Источник: https://www.sites.google.com/site/himulacom/zvonok-na-urok/9-klass---vtoroj-god-obucenia/urok-no32-okislitelnye-svojstva-azotnoj-kisloty

Взаимодействие металлов с кислотами

Химические свойства металлов 7 штук с примерами. Какие металлы реагируют с водой? ? концентрированной азотной кислотой

С разбавленными кислотами, которые проявляютокислительные 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 способнывытеснять водород из кислоты);
• образующие с этими кислотами растворимые соли (на поверхности этих металловне образуется защитная солевая пленка).
В результате реакции образуются растворимые соли и выделяется водород:
2А1 + 6НСI = 2А1С13 + ЗН2↑
Мg+ Н2SO4 =МgSu+ Н2 SO4  →X(таккак Сuстоит после Н2)            разб.

РЬ + Н2

SO4  →X(таккак РЬSO4нерастворимв воде)            разб.

Некоторые кислоты являются окислителями за счет элемента, образующего кислотныйостаток, К ним относятся концентрированная серная, а также азотная кислоталюбой концентрации. Такие кислоты называют кислотами-окислителями.

Анионыданных кислот содержат атомы серы и азота в высших степенях окисления

Окислительные свойства кислотных остатков изначительно сильнее, чем нона водорода Н, поэтому азотная и концентрированнаясерная кислоты взаимодействуют практически со всеми металлами, расположенными вряду напряжений как до водорода, так и после него, кроме золота и платины.Так как окислителями в этих случаях являются ноны кислотных остатков (засчет атомов серы и азота в высших степенях окисления), а не ноны водорода Н, топри взаимодействии азотной, а концентрированной серной кислот с металламине выделяется водород. Металл под действием данных кислот окисляется до характерной(устойчивой) степени окисления и образует соль, а продукт восстановлениякислоты зависит от активности металла и степени разбавления кислоты

Взаимодействие серной кислоты с металлами

Разбавленная и концентрированная серные кислоты ведутсебя по-разному. Разбавленная серная кислота ведет себя, как обычнаякислота.  Активные металлы, стоящие вряду 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. Мывидим пузырьки водорода при добавлении разбавленной серной кислоты в пробирку сцинком.

H2SO4+ Zn = Zn SO4 + H2 ↑

Медь стоит в ряду напряжений после водорода – поэтомуразбавленная серная кислота не действует на медь. А в концентрированной сернойкислоты, цинк и медь, ведут себя таким образом…

Цинк, как активный металл, может образовывать сконцентрированной серной кислотой сернистый газ, элементарную серу, и дажесероводород.

2H2SO4 + Zn = SO2↑+ZnSO4 + 2H2O

Медь – менее активный металл. При взаимодействии сконцентрированно серной кислотой восстанавливает ее до сернистого газа.

2H2SO4конц. + Cu = SO2↑ + CuSO4 + 2H2O

В пробирках с концентрированной серной кислотойвыделяется сернистый газа.

Следует иметь в виду, что на схемах указаны продукты,содержание которых максимально среди возможных продуктов восстановления кислот.

На основанииприведенных схем составим уравнения конкретных реакций — взаимодействия меди имагния 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 обычнойтемпературе, так как происходит пассивации металла.

Это явление связано с образованием на поверхности металла тонкой, но оченьплотной оксидной пленки, которая и защищает металл.

По этой причине азотную и концентрированнуюсерную кислоты транспортируют в железных емкостях.

Если металл проявляет переменные степени окисления, то с кислотами, являющимисяокислителями за счет ионов Н+, он образует соли, в которых егостепень окисления ниже устойчивой, а с кислотами-окислителями — соли, в которыхего 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

“,”author”:”Автор: latofat”,”date_published”:”2020-03-22T09:47:00.000Z”,”lead_image_url”:”http://1.bp.blogspot.com/-hcDb89QEjc4/VOdv7DbTg_I/AAAAAAAACtM/GE7kP241MzQ/w1200-h630-p-k-no-nu/1.png”,”dek”:null,”next_page_url”:null,”url”:”http://blogg-latofa.blogspot.com/2015/02/blog-post_20.html”,”domain”:”blogg-latofa.blogspot.com”,”excerpt”:”Взаимодействие металлов с кислотами”,”word_count”:562,”direction”:”ltr”,”total_pages”:1,”rendered_pages”:1}

Источник: http://blogg-latofa.blogspot.com/2015/02/blog-post_20.html

Общие химические свойства металлов — урок. Химия, 8–9 класс

Химические свойства металлов 7 штук с примерами. Какие металлы реагируют с водой? ? концентрированной азотной кислотой

Среди металлов традиционно выделяют несколько групп. Входящие в их состав представители характеризуются отличной от других металлов химической активностью. Такими группами являются:

  • благородные металлы (серебро, золото, платина); 
  • щелочные металлы (металлы, образованные элементами \(I\)А группы периодической системы); 
  • щелочноземельные металлы (кальций, стронций, барий, радий).

Простые вещества, обладающие металлическими свойствами, в химических реакциях всегда являются восстановителями. Положение металла в ряду активности характеризует то, насколько активно данный металл способен вступать в химические реакции (т. е. то, насколько сильно у него проявляются свойства восстановителя).

\(Li, K, Ba, Ca, Na, \)\(Mg, Al, Mn, Zn, Cr, Fe, Ni, Sn, Pb\)H2\(Cu, Hg, Ag, Pt, Au\)

1. Чем левее стоит металл в этом ряду, тем более сильным восстановителем он является.2. Каждый металл способен вытеснять из растворов солей те металлы, которые в ряду активности стоят после него (правее).

3. Металлы, находящиеся в ряду активности левее водорода, способны вытеснять его из растворов кислот.
 

4. Щелочные и щелочноземельные металлы в любых водных растворах взаимодействуют прежде всего с водой.

Общие химические свойства металлов

Взаимодействие с простыми веществами-неметаллами

1. Металлы взаимодействуют с кислородом, образуя оксиды.

Металл + кислород → оксид.

Например, при взаимодействии магния с кислородом образуется оксид магния:

2Mg0+O02→2Mg+2O−2.

фрагмент:

Горение магния в воздухе

Обрати внимание!

Серебро, золото и платина с кислородом не реагируют.

2. Металлы взаимодействуют с галогенами (фтором, хлором, бромом и иодом), образуя галогениды.

Металл + галоген → галогенид металла.

Например, при взаимодействии натрия с хлором образуется хлорид натрия:

2Na0+Cl02→2Na+1Cl−1.

3. Металлы взаимодействуют с серой, образуя сульфиды.

Металл + сера → сульфид металла.

Например, при взаимодействии цинка с серой образуется сульфид цинка:

Zn0+S0→Zn+2S−2.

фрагмент:

Взаимодействие цинка с серой

4. Активные металлы при нагревании реагируют с азотом, фосфором и некоторыми другими неметаллами.

Например, при взаимодействии лития с азотом образуется нитрид лития:

6Li0+N02→2Li+13N−3.

При взаимодействии кальция с фосфором образуется фосфид кальция:

3Ca0+2P0→Ca+23P−32.

Взаимодействие со сложными веществами

1. Щелочные и щелочноземельные металлы взаимодействуют с водой при обычных условиях, образуя растворимое в воде основание (щёлочь) и водород.

Активный металл + вода → щёлочь + водород.

Например, при взаимодействии натрия с водой образуются гидроксид натрия и водород:

2Na0+2H+12O−2→2Na+1O−2H+1+H02.

фрагмент:

Взаимодействие натрия с водой

Обрати внимание!

Некоторые металлы средней активности реагируют с водой при повышенной температуре, образуя оксид металла и водород.

Например, раскалённое железо реагирует с водяным паром, образуя смешанный оксид — железную окалину Fe_3O_4 и водород:

3Fe0+4H+12O−2→Fe+2O−2⋅Fe+32O−23+4H02.

2. Mеталлы, стоящие в ряду активности металлов левее водорода, взаимодействуют с растворами кислот, образуя соль и водород.

Металл + кислота → соль + водород.

Например, при взаимодействии алюминия с серной кислотой образуются сульфат алюминия и водород:

2Al0+3H+12S+6O−24→Al+32(S+6O−24)3+3H02.

фрагмент:

Реакция алюминия с серной кислотой

3. Металлы реагируют с солями менее активных металлов в растворе, образуя соль более активного металла и менее активный металл в свободном виде.

Более активный металл + соль → соль более активного металла + менее активный металл.

Например, при взаимодействии железа с сульфатом меди(\(II\)) образуются сульфат железа(\(II\)) и медь:

Fe0+Cu+2S+6O−24→Fe+2S+6O−24+Cu0.

фрагмент:

Взаимодействие железа с сульфатом меди

Источник: https://www.yaklass.ru/p/himija/89-klass/klassy-neorganicheskikh-veshchestv-14371/metally-15154/re-1adc1c2a-185e-4836-b452-6371aea6308f

Химические свойства и способы получения кислот

Химические свойства металлов 7 штук с примерами. Какие металлы реагируют с водой? ? концентрированной азотной кислотой

Перед изучением этого раздела рекомендую прочитать следующую статью:

Классификация неорганических веществ

Кислоты – сложные вещества, которые при взаимодействии с водой образуют в качестве катионов только ионы Н+ (или Н3О+).

По растворимости в воде кислоты можно поделить на растворимые и нерастворимые. Некоторые кислоты самопроизвольно разлагаются и в водном растворе практически не существуют (неустойчивые). Подробно про классификацию кислот можно прочитать здесь.

1. Взаимодействие кислотных оксидов с водой. При этом с водой реагируют при обычных условиях только те оксиды, которым соответствует кислородсодержащая растворимая кислота. 

кислотный оксид + вода = кислота

Например, оксид серы (VI) реагирует с водой с образованием серной кислоты:

SO3  +  H2O  →  H2SO4

При этом оксид кремния (IV)  с водойне реагирует:

SiO2  +  H2O ≠

2. Взаимодействие неметаллов с водородом. Таким образом получают только бескислородные кислоты.

Неметалл + водород = бескислородная кислота

Например, хлор реагирует с водородом:

H20 + Cl20 → 2H+Cl—

3. Электролиз растворов солей. Как правило, для получения кислот электролизу подвергают растворы солей, образованных кислотным остатком кислородсодержащих  кислот. Более подробно этот вопрос рассмотрен в статье Электролиз.

Например, электролиз раствора сульфата меди (II):

2CuSO4 + 2H2O  →  2Cu + 2H2SO4  +  O2

4. Кислоты образуются при взаимодействии других кислот с солями. При этом более сильная кислота вытесняет менее сильную.

Например: карбонат кальция CaCO3  (нерастворимая соль угольной кислоты) может реагировать с более сильной серной кислотой.

CaCO3 + H2SO4  →  CaSO4 + 2H2O + CO2

5. Кислоты можно получить окислением оксидов, других кислот и неметаллов в водном растворе кислородом или другими окислителями.

Например, концентрированная азотная кислота окисляет фосфор до фосфорной кислоты:

P  + 5HNO3  →  H3PO4  + 5NO2  + H2O

1. В водных растворах кислоты диссоциируют на катионы водорода Н+ и анионы кислотных остатков. При этом сильные кислоты диссоциируют почти полностью, а слабые кислоты диссоциируют частично.

Например, соляная кислота диссоциирует почти полностью:

HCl  →  H+  +  Cl–

Если говорить точнее, происходит протолиз воды, и в растворе образуются ионы гидроксония:

HCl  + H2O  →  H3O+  +  Cl–

Многоосновные кислоты диссоциируют cтупенчато.

Например, сернистая кислота диссоциирует в две ступени:

H2SO3  ↔ H+ + HSO3–

HSO3– ↔ H+ + SO32–

2. Кислоты изменяют окраску индикатора. Водный раствор кислот окрашивает лакмус в красный цвет, метилоранж в красный цвет. Фенолфталеин не изменяет окраску в присутствии кислот.

3. Кислоты реагируют с основаниями и основными оксидами.

С нерастворимыми основаниями и соответствующими им оксидами взаимодействуют только растворимые кислоты.

нерастворимое основание + растворимая кислота = соль + вода

основный оксид + растворимая кислота = соль + вода

Например, гидроксид меди (II) взаимодействует с растворимой бромоводородной кислотой:

 Cu(OH)2 + 2HBr  →  CuBr2 + 2H2O

При этом гидроксид меди (II) не взаимодействует с нерастворимой кремниевой кислотой.

Cu(OH)2 + H2SiO3 ≠

С сильными основаниями (щелочами) и соответствующими им оксидами реагируют любые кислотами.

Щёлочи взаимодействуют с любыми кислотами — и сильными, и слабыми. При этом образуются средняя соль и вода. Эти реакции называются реакциями нейтрализации.

 Возможно и образование кислой соли, если кислота многоосновная, при определенном соотношении реагентов, либо в избытке кислоты.

В избытке щёлочи образуется средняя соль и вода:

щёлочь(избыток)+ кислота = средняя соль + вода

щёлочь + многоосновная кислота(избыток) = кислая соль + вода

Например, гидроксид натрия при взаимодействии с трёхосновной фосфорной кислотой может образовывать 3 типа солей: дигидрофосфаты, фосфаты или гидрофосфаты.

При этом дигидрофосфаты образуются в избытке кислоты, либо при  мольном соотношении (соотношении количеств веществ) реагентов 1:1.

NaOH  +  H3PO4  →   NaH2PO4 + H2O

При мольном соотношении количества щелочи и кислоты 1:2 образуются гидрофосфаты:

2NaOH  +  H3PO4  →  Na2HPO4 + 2H2O

В избытке щелочи, либо при мольном соотношении количества щелочи и кислоты 3:1 образуется фосфат щелочного металла.

3NaOH  +  H3PO4  →  Na3PO4 + 3H2O

4. Растворимые кислоты взаимодействуют с амфотерными оксидами и гидроксидами.

Растворимая кислота + амфотерный оксид  = соль + вода

Растворимая кислота + амфотерный гидроксид  = соль + вода

Например, уксусная кислота взаимодействует с гидроксидом алюминия:

3CH3COOH + Al(OH)3  →  (CH3COO)3Al + 3H2O

5. Некоторые кислоты являются сильными восстановителями. Восстановителями являются кислоты, образованные неметаллами в минимальной или промежуточной степени окисления, которые могут повысить свою степень окисления (йодоводород HI, сернистая кислота H2SO3  и др.).

Например, йодоводород можно окислить хлоридом меди (II):

2HI— + 2Cu+2 Cl2 → 2HCl  +  2Cu+Cl + I20

6. Кислоты взаимодействуют с солями.

Кислоты реагируют с растворимыми солями только при условии, что в продуктах реакции присутствует газ, вода, осадок или другой слабый электролит. Такие реакции протекают по механизму ионного обмена.

Кислота1 + растворимая соль1 = соль2 + кислота2/оксид + вода

Например, соляная кислота взаимодействует с нитратом серебра в растворе:

Ag+NO3— + H+Cl— → Ag+Cl—↓ + H+NO3—

Кислоты реагируют и с нерастворимыми солями. При этом более сильные кислоты  вытесняют менее сильные кислоты из солей.

Например,  карбонат кальция (соль угольной кислоты), реагирует с соляной кислотой (более сильной, чем угольная):

CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + H2O  + CO2

5. Кислоты взаимодействуют с кислыми и основными солями. При этом более сильные кислоты вытесняют менее сильные из кислых солей. Либо кислые соли реагируют с кислотами с образованием более кислых солей. 

кислая соль1 + кислота1 = средняя соль2 + кислота2/оксид + вода

Например, гидрокарбонат калия реагирует с соляной кислотой с образованием хлорида калия, углекислого газа и воды:

KHCO3 + HCl →  KCl  +  CO2 + H2O

Ещё пример: гидрофосфат калия взаимодействует с фосфорной кислотой с образованием дигидрофосфата калия:

H3PO4 +  K2HPO4  →  2KH2PO4 

При взаимодействии основных солей с кислотами образуются средние соли. Более сильные кислоты также вытесняют менее сильные из солей.

Например, гидроксокарбонат меди (II) растворяется в серной кислоте:

2H2SO4 +  (CuOH)2CO3  →  2CuSO4  + 3H2O  +  CO2

Основные соли могут взаимодействовать с собственными кислотами. При этом вытеснения кислоты из соли не происходит, а просто образуются более средние соли.

Например, гидроксохлорид алюминия взаимодействет с соляной кислотой:

Al(OH)Cl2 +  HCl  →  AlCl3  + H2O 

6. Кислоты взаимодействуют с металлами.

При этом протекает окислительно-восстановительная реакция. Однако минеральные кислоты и кислоты-окислители взаимодействуют по-разному.

К минеральным кислотам относятся соляная кислота HCl, разбавленная серная кислота H2SO4, фосфорная кислота H3PO4, плавиковая кислота HF, бромоводородная HBr и йодоводородная кислоты HI.

Такие кислоты взаимодействуют только с металлами, расположенными в ряду активности до водорода:

При взаимодействии минеральных кислот с металлами образуются соль и водород:

минеральная кислота + металл = соль + H2↑

Например, железо взаимодействует с соляной кислотой с образованием хлорида железа (II):

Fe + 2H+Cl  →  Fe+2Cl2 + H20

Сероводородная кислота H2S, угольная H2CO3, сернистая H2SO3 и кремниевая H2SiO3 с металлами не взаимодействуют.

Кислоты-окислители (азотная кислота HNO3 любой концентрации и серная концентрированная кислота H2SO4(конц)) при взаимодействии с металлами водород не образуют, т.к.

окислителем выступает не водород, а азот или сера. Продукты восстановления азотной или серной кислот бывают различными. Определять их лучше по специальным правилам. Эти правила подробно разобраны в статье Окислительно-восстановительные реакции.

Я настоятельно рекомендую выучить их наизусть.

7. Некоторые кислоты разлагаются при нагревании.

Угольная H2CO3, сернистая H2SO3 и азотистая HNO2 кислоты разлагаются самопроизвольно, без нагревания:

H2CO3  →   H2O + CO2

H2SO3  →   H2O + SO2

2HNO2  →  NO + H2O + NO2

Кремниевая H2SiO3, йодоводородная HI кислоты разлагаются при нагревании:

H2SiO3  →   H2O + SiO2

2HI  →   H2  +  I2

Азотная кислота HNO3 разлагается при нагревании или на свету:

4HNO3  →  O2 + 2H2O + 4NO2

Источник: https://chemege.ru/kisloty/

WikiMedForum.Ru
Добавить комментарий