Номер 7, страница 243 - гдз по химии 11 класс учебник Мычко, Прохоревич

7. Составьте уравнения реакций, которые могут протекать на поверхности активного металла, например лития, на воздухе.

Литий (Li) — это очень активный щелочной металл. При контакте с воздухом его свежесрезанная поверхность быстро тускнеет, так как вступает в химические реакции с несколькими компонентами воздушной смеси. Воздух состоит преимущественно из азота ($N_2$) и кислорода ($O_2$), а также содержит пары воды ($H_2O$), углекислый газ ($CO_2$) и другие газы в меньших количествах. На поверхности лития протекает целый ряд реакций.

Решение

Ниже представлены уравнения основных химических реакций, которые могут протекать на поверхности лития на воздухе.

1. Взаимодействие с кислородом ($O_2$)

Литий, как и другие щелочные металлы, реагирует с кислородом. В отличие от натрия и калия, при сгорании лития в кислороде образуется преимущественно оксид, а не пероксид.

Ответ: $4Li + O_2 \rightarrow 2Li_2O$

2. Взаимодействие с азотом ($N_2$)

Литий является единственным щелочным металлом, который реагирует с азотом воздуха при комнатной температуре. Эта реакция приводит к образованию нитрида лития.

Ответ: $6Li + N_2 \rightarrow 2Li_3N$

3. Взаимодействие с парами воды ($H_2O$)

В воздухе всегда содержится определенное количество водяных паров. Литий, будучи очень активным металлом, легко реагирует с водой с образованием гидроксида лития и выделением водорода.

Ответ: $2Li + 2H_2O \rightarrow 2LiOH + H_2\uparrow$

4. Взаимодействие с углекислым газом ($CO_2$)

Эта реакция обычно является вторичной. Гидроксид лития, образовавшийся в предыдущей реакции, является щёлочью и активно поглощает из воздуха углекислый газ, превращаясь в карбонат лития. В результате на поверхности металла образуется сложная плёнка из оксида, нитрида и карбоната лития.

Ответ: $2LiOH + CO_2 \rightarrow Li_2CO_3 + H_2O$