Номер 1315, страница 203 - гдз по химии 11 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

1315. От чего зависит, в каком виде — в свободном состоянии или в виде соединений — будет встречаться металл в природных условиях? Поясните свой ответ и приведите соответствующие примеры.

То, в каком виде металл встречается в природе — в свободном (самородном) состоянии или в виде соединений — зависит в первую очередь от его химической активности.

Химическая активность определяет способность металла вступать в реакции с веществами из окружающей среды, такими как кислород воздуха, вода, сера и другие неметаллы. Положение металла в электрохимическом ряду напряжений является наглядным показателем его активности.

1. Малоактивные металлы. Металлы, стоящие в ряду активности после водорода, являются малоактивными (их еще называют благородными). Они с трудом вступают в химические реакции, поэтому могут существовать в природе в свободном, самородном виде. Классическими примерами являются золото ($Au$) и платина ($Pt$). Также в самородном виде, хотя и реже, встречаются серебро ($Ag$) и медь ($Cu$), которые уже более активны и могут образовывать соединения, например, сульфиды ($Ag_2S$, $Cu_2S$).

2. Активные металлы и металлы средней активности. Металлы, стоящие в ряду активности до водорода, активно реагируют с компонентами окружающей среды, образуя более устойчивые химические соединения (оксиды, сульфиды, карбонаты, хлориды и др.). Для них нахождение в виде соединений энергетически более выгодно. Чем левее металл в ряду активности, тем он активнее и тем прочнее его природные соединения.

• Примеры металлов средней активности: железо ($Fe$) встречается в виде руд, таких как гематит ($Fe_2O_3$) и магнетит ($Fe_3O_4$), цинк ($Zn$) — в виде сфалерита ($ZnS$).
• Примеры активных металлов: алюминий ($Al$) — один из самых распространенных металлов, но встречается только в соединениях, в основном в составе бокситов ($Al_2O_3 \cdot nH_2O$).
• Примеры очень активных металлов (щелочных и щелочноземельных): натрий ($Na$), калий ($K$), кальций ($Ca$) встречаются исключительно в виде солей, таких как галит ($NaCl$), сильвинит ($KCl \cdot NaCl$), известняк ($CaCO_3$).

Ответ: Форма нахождения металла в природных условиях (в свободном состоянии или в виде соединений) определяется его химической активностью. Малоактивные металлы (золото, платина) встречаются в самородном виде, так как они химически инертны. Активные металлы (железо, алюминий, натрий) встречаются только в виде соединений (руд), так как они легко реагируют с окружающей средой, образуя более стабильные вещества.