С какими веществами из приведенного списка: калий, карбонат натрия, соляная кислота, сульфат меди (II), серебро – будет взаимодействовать а) вода; б) гидроксид бария? Составьте молекулярные и ионные уравнения возможных реакций, назовите полученные вещества и типы химических реакций.

1. Напишем общую формулу реакции:
CnH2nO2+NaHCO3=CnH2n-1O2Na+CO2+H2O
2. Рассчитаем количество вещества гидрокарбоната натрия по формуле . моль.
3. Рассчитаем количество моль карбоновой кислоты по уравнению реакции, используя полученное количество вещества гидрокарбоната натрия:
n (CnH2nO2)= n (NaHCO3)= 0.02 моль.
4. Рассчитаем M (CnH2nO2) по формуле . M (CnH2nO2)=2.44/0.02=122 г/моль.
5. Найдем молекулярную массу углерода в кислоте по формуле . Ar (C)=68.85*122/100=84. Найдем, сколько атомов углерода входит в соединение, разделив на атомную массу одного углерода: 84/12=7. Тогда, формула кислоты будет иметь вид: C7H14O2. Рассчитаем молекулярную массу полученной кислоты: 12*7(C)+14*1(H)+16*2(O)=130 г/моль. Получается, что 8 атомов водорода лишние (130-122=8).
Новая формула кислоты будет иметь вид: C7H6O2, что соответствует бензойной кислоте.
Реакция в общем виде:
C6H5COOH+NaHCO3=C6H5COONa+CO2+H2O

Взаимодействие кислот с металлами. Как мы видим из предыдущего примера, для взаимодействия кислот с металлом должны выполняться некоторые условия (в отличие от реакций кислот с основаниями и основными оксидами, которые идут практически всегда).

Во-первых, металл должен быть достаточно активным (реакционно по отношению к кислотам. Например, золото, серебро, медь, ртуть и некоторые другие металлы с выделением водорода с кислотами не реагируют. Такие металлы как натрий, кальций, цинк – напротив – реагируют очень активно с выделением газообразного водорода и большого количества тепла.

кислота

металл

соль

HCl

+

Hg

=

не образуется

2 HCl

2 Na

=

2 NaCl

+

H2­

H2SO4

+

Zn

=

ZnSO4

+

H2­

По реакционной в отношении кислот все металлы располагаются в ряд активности металлов (табл. 8-3). Слева находятся наиболее активные металлы, справа – неактивные. Чем левее находится металл в ряду активности, тем интенсивнее он взаимодействует с кислотами.

Табл. 8-3. Ряд активности металлов.

Металлы, которые вытесняют водород из кислот

Металлы, которые не вытесняют водород из кислот

K Ba Ca Na Mg Al Mn Zn Cr Fe Ni Sn Pb (H)

¬ самые активные металлы

Cu Hg Ag Pt Au

Во-вторых, кислота должна быть достаточно сильной, чтобы реагировать даже с металлом из левой части табл. 8-3. Под силой кислоты понимают ее отдавать ионы водорода H+.

Например, кислоты растений (яблочная, лимонная, щавелевая и т.д.) являются слабыми кислотами и очень медленно реагируют с такими металлами как цинк, хром, железо, никель, олово, свинец (хотя с основаниями и оксидами металлов они реагировать).

С другой стороны, такие сильные кислоты как серная или соляная (хлороводородная реагировать со всеми металлами из левой части табл. 8-3.