Номер 479, страница 73 - гдз по химии 11 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

479. По отношению к каким металлам ионы водорода могут выступать в качестве окислителя: магний, золото, цинк, ртуть, серебро, алюминий, платина, хром?

Решение

Способность ионов водорода ($H^+$) выступать в качестве окислителя по отношению к металлам определяется положением металла в электрохимическом ряду напряжений (ряду активности металлов). Металлы, стоящие в этом ряду левее (до) водорода, являются более сильными восстановителями, чем водород. Они способны вытеснять водород из растворов кислот (кроме азотной и концентрированной серной), при этом сами окисляются, а ионы водорода восстанавливаются до молекулярного водорода.

Процесс окисления металла (Me) и восстановления ионов водорода можно описать полуреакциями:

Восстановитель (металл): $Me^0 - ne^- \rightarrow Me^{n+}$ (окисление)

Окислитель (ионы водорода): $2H^+ + 2e^- \rightarrow H_2^0$ (восстановление)

Металлы, стоящие в ряду напряжений правее (после) водорода, не могут вытеснять его из растворов кислот-неокислителей, так как являются менее активными восстановителями.

Рассмотрим предложенные металлы и их положение в ряду напряжений относительно водорода (H):

• Магний (Mg) – стоит значительно левее водорода. Он будет реагировать с ионами водорода.
• Золото (Au) – стоит правее водорода. Не реагирует.
• Цинк (Zn) – стоит левее водорода. Будет реагировать.
• Ртуть (Hg) – стоит правее водорода. Не реагирует.
• Серебро (Ag) – стоит правее водорода. Не реагирует.
• Алюминий (Al) – стоит левее водорода. Будет реагировать.
• Платина (Pt) – стоит правее водорода. Не реагирует.
• Хром (Cr) – стоит левее водорода. Будет реагировать.

Таким образом, ионы водорода могут выступать в качестве окислителя по отношению к магнию, цинку, алюминию и хрому.

Примеры реакций:

$Mg + 2H^+ \rightarrow Mg^{2+} + H_2 \uparrow$

$Zn + 2H^+ \rightarrow Zn^{2+} + H_2 \uparrow$

$2Al + 6H^+ \rightarrow 2Al^{3+} + 3H_2 \uparrow$

$Cr + 2H^+ \rightarrow Cr^{2+} + H_2 \uparrow$

Ответ: ионы водорода могут выступать в качестве окислителя по отношению к магнию, цинку, алюминию, хрому.