Задача Задача №3802340
А
А
Коротко
Таблица «металл × реагент». Обозначения: + — реакция идёт при обычных условиях (без нагревания), t° — только при нагревании, — — не идёт (или в растворе соли металл сначала реагирует с водой).
| Металл (группа) | O₂ | Cl₂ | S | H₂O | Кислоты (HCl, разб. H₂SO₄) | Раствор соли | Оксид менее активного металла | Щёлочь (NaOH, р-р) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Li (IA) | + | + | t° | + | + | — | — | — |
| Na (IA) | + | + | t° | + | + | — | — | — |
| K (IA) | + | + | t° | + | + | — | — | — |
| Mg (IIA) | t° | t° | t° | t° | + | + | t° | — |
| Ca (IIA) | + | + | t° | + | + | — | t° | — |
| Al (исключение) | + (плёнка) | t° | t° | t° | + | + | t° | + |
Почему так — ключевые шаги
- Ряд активности. Чем левее металл в ряду напряжений (Li, K, Ca, Na, Mg, Al…), тем он активнее и тем больше «+» в его строке. Поэтому у Li, Na, K почти весь ряд заполнен, а у Al появились «t°».
- Щелочные металлы (IA) — самые активные. Они реагируют со всем, кроме растворов солей: в воде металл сначала реагирует с водой, и вытеснения металла из соли не происходит: \[ 2\mathrm{Na} + 2\mathrm{H_2O} \rightarrow 2\mathrm{NaOH} + \mathrm{H_2}\uparrow \] По той же причине стоит «—» у Ca в столбце солей (кальций в растворе тоже реагирует прежде всего с водой).
- Оксиды у IA-металлов разные — это тоже «исключения внутри группы»: литий даёт \(\mathrm{Li_2O}\), натрий — пероксид \(\mathrm{Na_2O_2}\), калий — надпероксид \(\mathrm{KO_2}\).
- Магний менее активен, чем Ca и щелочные металлы, поэтому с O₂, Cl₂, S, водой реагирует при нагревании (мешает оксидная плёнка).
- Алюминий — отдельная строка, потому что он амфотерный: реагирует и с кислотами, и со щелочами (у остальных металлов в столбце «щёлочь» стоит «—»). Ещё он пассивируется в холодных концентрированных \(\mathrm{H_2SO_4}\) и \(\mathrm{HNO_3}\), а при нагревании восстанавливает оксиды (алюминотермия).
Проверка результата
- \(\mathrm{Mg} + \mathrm{CuSO_4} \rightarrow \mathrm{MgSO_4} + \mathrm{Cu}\) — магний левее меди, реакция идёт «+».
- \(\mathrm{Al} + \mathrm{Fe_2O_3} \xrightarrow{t°} \mathrm{Al_2O_3} + 2\mathrm{Fe}\) — подтверждает «t°» в столбце оксидов.
- \(2\mathrm{Al} + 2\mathrm{NaOH} + 6\mathrm{H_2O} \rightarrow 2\mathrm{Na[Al(OH)_4]} + 3\mathrm{H_2}\uparrow\) — подтверждает «+» в столбце щёлочи.
Я взял стандартный школьный набор реагентов. Если учитель дал свой список (например, только O₂, H₂O и кислоты) — скажи, переделаю таблицу под него.