Помогите пожалуйста решить задание :
Как концентрированная серная кислота реагирует с металлами ? Какие металлы пассивируются концентрированной серной кислотой? Напишите уравнения следующих реакций , указав, какие из них не идут :
а) H2SО4 конц + Cu б) H2SO4 конц + Fe в) H2SO4 конц + Au г) H2SO4 конц + Mg д) H2SO4 конц + Zn e) H2SO4 конц + Al
Концентрированная серная кислота реагирует с металлами, образуя соответствующие сульфаты металлов и выделяя водород. Однако некоторые металлы пассивируются концентрированной серной кислотой и не реагируют с ней.
Реакции:
а) H2SO4 конц + Cu: Cu + H2SO4 -> CuSO4 + H2↑
б) H2SO4 конц + Fe: Fe + H2SO4 -> FeSO4 + H2↑
в) H2SO4 конц + Au: Au не реагирует с концентрированной серной кислотой
г) H2SO4 конц + Mg: Mg + H2SO4 -> MgSO4 + H2↑
д) H2SO4 конц + Zn: Zn + H2SO4 -> ZnSO4 + H2↑
е) H2SO4 конц + Al: Al + H2SO4 -> Al2(SO4)3 + H2↑
Таким образом, металлы Au не реагирует с концентрированной серной кислотой, а все остальные металлы (Cu, Fe, Mg, Zn, Al) образуют соответствующие сульфаты и выделяют водород.
Концентрированная серная кислота (H₂SO₄) является сильным окислителем, и её реакция с металлами зависит от природы металла и условий проведения реакции. В большинстве случаев концентрированная серная кислота окисляет металлы до соответствующих ионов, при этом сама восстанавливается до диоксида серы (SO₂), элементарной серы (S) или сероводорода (H₂S). Однако некоторые металлы пассивируются концентрированной серной кислотой, образуя защитную оксидную плёнку на поверхности, которая препятствует дальнейшему взаимодействию.
Вот разбор реакций с конкретными металлами из вашего задания:
а) H₂SO₄ (конц) + Cu → Медь (Cu) не реагирует с концентрированной серной кислотой при комнатной температуре, поскольку медь находится ниже водорода в ряду активности металлов и не вытесняет его из кислоты. Однако при нагревании медь реагирует с концентрированной серной кислотой, образуя сульфат меди (CuSO₄), диоксид серы (SO₂) и воду (H₂O): [ Cu + 2H_2SO_4 (конц) \xrightarrow{t} CuSO_4 + SO_2 + 2H_2O ]
б) H₂SO₄ (конц) + Fe → Железо (Fe) пассивируется концентрированной серной кислотой за счёт образования защитной оксидной плёнки на поверхности металла. При этом реакция не идёт: [ Fe + H_2SO_4 (конц) \rightarrow \text{нет реакции} ]
в) H₂SO₄ (конц) + Au → Золото (Au) является благородным металлом и практически не взаимодействует с кислотами, включая концентрированную серную кислоту: [ Au + H_2SO_4 (конц) \rightarrow \text{нет реакции} ]
г) H₂SO₄ (конц) + Mg → Магний (Mg) активно реагирует с концентрированной серной кислотой, образуя сульфат магния (MgSO₄), диоксид серы (SO₂) и воду (H₂O): [ Mg + 2H_2SO_4 (конц) \xrightarrow{t} MgSO_4 + SO_2 + 2H_2O ]
д) H₂SO₄ (конц) + Zn → Цинк (Zn) также реагирует с концентрированной серной кислотой, образуя сульфат цинка (ZnSO₄), диоксид серы (SO₂) и воду (H₂O): [ Zn + 2H_2SO_4 (конц) \xrightarrow{t} ZnSO_4 + SO_2 + 2H_2O ]
e) H₂SO₄ (конц) + Al → Алюминий (Al) пассивируется концентрированной серной кислотой, образуя защитную оксидную плёнку на поверхности металла. Реакция не идёт: [ Al + H_2SO_4 (конц) \rightarrow \text{нет реакции} ]
Таким образом, реакция концентрированной серной кислоты с металлами может варьироваться от активного взаимодействия до отсутствия реакции в зависимости от металла и условий.
