3.Опыт Nº3 Взаимодействие металлов с солями. Прилейте в одну пробирку 2 мл раствора хлорида цинка, а в другую столько же сульфата меди. В первую добавить кусочек меди, во вторую -…

Давайте подробно разберем задачу о реакции металлов с солями и посмотрим, что происходит при добавлении меди и цинка в растворы хлорида цинка и сульфата меди.

Исходные данные:

• В первую пробирку: 2 мл раствора хлорида цинка (ZnCl₂)
• В вторую пробирку: 2 мл раствора сульфата меди (CuSO₄)
• В первую пробирку добавляем кусочек меди (Cu)
• Во вторую пробирку добавляем кусочек цинка (Zn)

---

Что происходит при взаимодействии?

Общие принципы:

• Металлы могут вытеснять из раствора ионы другого металла, если у них более сильная способность окисления.
• В растворе есть ионы цинка (Zn²⁺) и меди (Cu²⁺).
• Металл, способный лучше окисляться, отдаст свои электроны и вытеснит другой металл из раствора.

---

Реакции и наблюдения:

1. В первую пробирку — хлорид цинка + медь

• В растворе: \(\text{Zn}^{2+} + 2\text{Cl}^-\)
• Медь — металл, добавленный в раствор цинка, может вытеснить цинк из его соли, так как медь сильнее окисляется, чем цинк.

Реакция:

\( \text{Cu} (s) + \text{Zn}^{2+} (aq) \rightarrow \text{Cu}^{2+} (aq) + \text{Zn} (s) \)

Это окислительно-восстановительная реакция, где медь окисляется, а цинк восстанавливается.

Наблюдение:

• Появится черный осадок цинка на дне или медь станет окисляться, и в растворе появится голубой (синий) раствор с ионами \(\text{Cu}^{2+}\).
• Медь может окислиться, и на поверхности может появиться более яркая медная плівка или изменение цвета раствора.

---

2. Во вторую пробирку — сульфат меди + цинк

• В растворе: \(\text{Cu}^{2+} + 2\text{SO}_4^{2-}\)
• У добавленного цинка: Zn

Реакция:

\( \text{Zn} (s) + \text{Cu}^{2+} (aq) \rightarrow \text{Zn}^{2+} (aq) + \text{Cu} (s) \)

Цинк вытесняет медь из её соли, восстанавливая \(\text{Cu}^{2+}\) до металлической меди.

Наблюдение:

• Осадок металлической меди выпадает (золотистый или красноватый осадок на дне).
• В растворе появится ион \(\text{Zn}^{2+}\).

---

Уравнения реакций:

А) Реакция меди с цинком:

\[ \text{Cu} (s) + \text{Zn}^{2+} (aq) \rightarrow \text{Cu}^{2+} (aq) + \text{Zn} (s) \]

Б) Реакция цинка с медью:

\[ \text{Zn} (s) + \text{Cu}^{2+} (aq) \rightarrow \text{Zn}^{2+} (aq) + \text{Cu} (s) \]

---

Электронный баланс:

1. Для реакции меди:

• Атомы меди: \( \text{Cu}^0 \rightarrow \text{Cu}^{2+} + 2e^- \)

2. Для цинка:

• Цинк: \( \text{Zn}^0 \rightarrow \text{Zn}^{2+} + 2e^- \)

Общий обмен элекронов: 2 электрона.

---

Кто — окислитель, кто — восстановитель:

• Окислитель — вещество, принимающее электроны:

  • В первом случае — \( \text{Zn}^{2+} \) (обороты в реакции),
  • Во втором — \( \text{Cu}^{2+} \).

• Восстановитель — вещество, отдающее электроны:

  • В обеих реакциях восприятием электрона выступает металл: медь и цинк.
  • В первом случае — это медь (она окисляется),
  • во втором — цинк (он окисляется).

---

Итог:

• В первой пробирке: добавленная медь вытесняет цинк из соли цинка, превращая ионы цинка в металлический цинк, а сама медь окисляется в ионы \(\text{Cu}^{2+}\).
• Во второй пробирке: цинк вытесняет медь из соли медь (II), осаждая металлическую медь, а цинк окисляется.

Это классические реакции вытеснения, свидетельство о том, что активность металлов зависит от их способности отдавать электроны.

---

Если есть вопросы или нужно более подробное объяснение — спрашивайте!