§ 21. Взаимодействие кислот с металлами

Цинк лежит в закрытой банке. Медь, магний и железо лежат в чашках. Кислота на этих кадрах не открыта.

К концу урока вы сможете сказать, что соляная и серная кислоты выделяют водород не с каждым металлом, и что такая реакция — замещение. Одно уравнение сначала пишут сами. Соль по имени — следующий урок, § 22. Индикаторы уже были: их цвета сегодня не повторяют. Собирание водорода и изучение его свойств — практическая работа 3, отдельный час.

Постановка. Банка закрыта. Дома её не открывают и цинк в кислоту не кладут.

Не каждый металл

Кислота и металл не всегда дают газ. В программе этого часа водород выделяют в реакциях серной и соляной кислот с магнием и цинком. Магний обычно заметнее цинка. Железо в пособии сравнивают с ними. Медь в лабораторном опыте 4 часто остаётся без пузырьков. Алюминий в пособии тоже назван, его уравнение сегодня не требуют.

Медь тоже металл. Молчание в опыте 4 не значит, что медь «ни с чем не реагирует». Другие кислоты сегодня не открывают.

Магний. Ленту не зажигают. Горение магния к этому часу не относится.

Железо. На кадре гвоздь сухой. На вкус не проверяют. Ржавчину сегодня не изучают.

Полный ряд активности не заучивают. Достаточно четырёх металлов урока и сверки с приложением пособия, если оно есть в книге.

Замещение, ещё без уравнения

Атомы металла могут встать на место атомов водорода в кислоте. Водород выходит простым веществом. Рядом получается другое сложное вещество: в нём металл и то, что в кислоте осталось без водорода.

Такую реакцию называют замещением. Простое вещество замещает атомы одного элемента в сложном. Продуктов два, а не одно новое вещество, как при соединении.

Свою строку запишите до чтения ответа. Цинк и соляная кислота: Zn + HCl = . Коэффициенты и продукты пока не списывайте.

Постановка пузырьков. Какой это газ, по кадру не узнать. Это не указание, что наливать и куда деть газ.

Уравнение после своей строки

Когда строка уже есть, её сверяют.

Цинк и соляная кислота: Zn + 2HCl = ZnCl₂ + H₂↑.

Магний и соляная кислота: Mg + 2HCl = MgCl₂ + H₂↑.

В молекуле HCl атом водорода один, а выходит молекула H₂. Поэтому перед HCl ставят 2.

Цинк и серная кислота: Zn + H₂SO₄ = ZnSO₄ + H₂↑.

Магний и серная кислота: Mg + H₂SO₄ = MgSO₄ + H₂↑.

В молекуле H₂SO₄ атомов водорода уже два. Коэффициент 2 перед серной кислотой здесь не нужен: водорода станет слишком много.

У газа в уравнении ставят стрелку вверх. Железо, если его писали, даёт хлорид или сульфат железа(II), не железа(III). Это уравнение сегодня не требуют.

Сложное вещество рядом с водородом на следующем уроке назовут солью. Определение соли не цель этого часа.

Опыт только в кабинете

Лабораторный опыт 4 называется «Взаимодействие серной и соляной кислот с металлами». Его ведёт учитель. Какие металлы лежат в пробирках и какую кислоту открывают, написано в бумажном § 21. Эта страница объём не называет и склянки не заменяет. Если набора нет, в листе пишут: сверить с § 21.

Склянки закрыты. Подписи на стекле нет. Что внутри, с экрана не читают.

В кабинете водород получают действием соляной или серной кислоты на магний, цинк или железо. Собирать газ и изучать его свойства на этом часе не нужно: это практическая работа 3. Демонстрацию получения, если она есть, показывает учитель на уже проверенном приборе. Ученики прибор не собирают и к огню газ не подносят.

Пламени на этом часе нет. Пустые пробирки не приглашение собрать газ.

Постановка. Белое в чашке не доказывает формулу продукта. Как называется этот класс веществ, скажут на § 22.

Дома этот опыт не повторяют. Дома металл в кислоту не кладут. Газ в пробирку дома не собирают.

Проверь себя

Сначала ответьте сами. Ключ ниже, его лучше закрыть листом.

1. Всякий ли металл выделяет водород из соляной кислоты? Назовите один металл, который может, и один, который в опыте 4 часто молчит.
2. Допишите свою строку: Zn + HCl = . Как называется тип этой реакции?
3. Чем замещение отличается от соединения, где из двух веществ получается одно?
4. Почему уравнение цинка с серной кислотой не начинают с коэффициента 2 перед H₂SO₄?
5. Почему металл не кладут в кислоту дома и почему газ не собирают в пробирку дома?

Ответы

1. Не всякий. Могут магний и цинк. Железо в сравнении пособия тоже часто даёт пузырьки. Медь в опыте 4 часто молчит. Фраза «медь не реагирует ни с одной кислотой» лишняя: другие кислоты сегодня не разбирают.
2. Zn + 2HCl = ZnCl₂ + H₂↑. Это реакция замещения. Годится и магний: Mg + 2HCl = MgCl₂ + H₂↑.
3. При замещении простое вещество заменяет часть сложного. Продуктов два: водород и ещё одно вещество. При соединении вещества сходятся в одно.
4. В H₂SO₄ водорода уже два. Верно: Zn + H₂SO₄ = ZnSO₄ + H₂↑. Двойка перед кислотой даёт лишний водород. У магния так же: Mg + H₂SO₄ = MgSO₄ + H₂↑.
5. Опыт 4 остаётся в кабинете. Дома металл в кислоту не кладут и газ в пробирку не собирают. Собирание водорода — практическая работа 3.

Дома напишите два металла, которые могут выделить водород из соляной кислоты, один металл, который в опыте 4 часто молчит, и одно уравнение, если оно уже есть в тетради. Если уравнения в тетради нет, оставьте строку пустой. Дома металл в кислоту не кладут. Газ не собирают.