Электрохимический ряд напряжений металлов

№16»
Выполнила:
Учитель химии высшей
квалификационной категории
Генералова Тамара Яковлевна

Соединения металлов
Оксиды
Гидроксиды
Соли
Электрохимический ряд напряжений металлов
Уменьшение восстановительных свойств
Усиление окислительных свойств
Проверь

себя

Cu Hg
Li K Ba Sr Ca Na Mg Al
Ag

Pt Au

Активные

Средней активности

Благородные

Нахождение в природе

Главная

металлов с помощью электрического тока – электролиза. Так получают в

основном активные металлы из расплавов оксидов, гидроксидов, солей.

получение

Электролиз расплава соли

NaCl → Na+ + Cl-

2NaCl → 2Na + Cl2

Интерактивная схема электролиза взята из презентации Гальцевой О.Н., учителя химии МОУ «Аннинская СОШ №1», пос. Анна, Воронежской обл.

криолита (Na3AlF6); на катоде: Al3+ + 3e = Al0
На угольном

аноде (расходуется в процессе электролиза): O2-- 2e = O0;
C + O = CO↑; 2CO + O2 = 2CO2↑;

температурах с помощью различных восстановителей

с поверх.
Окисляются только при нагревании
При t° не окисляются
При

обычных условиях взаимодействуют с водой с образованием щелочи и Н2↑

С водой взаимодействуют только при нагревании с образованием оксида и Н2↑
Помни! 2Al + 6HOH → 2Al(OH)3 + 3H2↑ (если снять оксидную пленку)

С водой не взаимодействуют

Коррозионная устойчивость чистых металлов усиливается

Из растворов кислот вытесняют водород (исключение HNO3)
Помни! Щелочные и щелочноземельные металлы в водных растворах взаимодействуют прежде всего с Н2О

Из растворов кислот не вытесняют водород

Взаимодействуют с серной кислотой (конц.). В зависимости от условий и восстановительных свойств Ме образуются SO2, S, H2S (Fe, Ni и некоторые металлы в H2SO4 (конц.) на холоду пассивируются).

Не взаимодействуют

и в зависимости от условий, восстановительных свойств металлов, концентрации кислоты

образуются N2, N2O, NO, N2O3, NO2 u NH3 (NH4NO3). Al, Fe, Cr в концентрированной азотной кислоте пассивируются.

С HNO3 не реагируют

Каждый впереди стоящий металл вытесняет все последующие металлы из растворов и расплавов их солей

При электролизе сначала изменяется тот катион, металл которого находится правее в электрохимическом ряду напряжений металлов

С разбавленной H2SO4 взаимодействуют с образованием Н2

С раствором H2SO4 не реагируют

С HCl взаимодействуют с образованием Н2

C HCl не реагируют

Примечание: среди закономерностей, связывающих ряд напряжений металлов и химические свойства Ме и их соединений, есть исключения из правил. Будьте внимательны, обратитесь к теории!

Главная

в воде
При нагревании оксиды не разлагаются
При t°разлагаются
Гидроксиды растворяются в воде
Гидроксиды

не растворяются в воде

Гидроксиды разлагаются в воде

Гидроксиды при t° не разлагаются

Гидроксиды при t° разлагаются на воду и оксиды

При t° разлагаются
на Ме, Н2О и О2

Гидроксиды

Соли

Нитраты при t° разлагаются на нитриты и О2

Нитраты при t° разлагаются на оксид, NO2 и О2

Нитраты при t° разлагаются на Ме, NO2 и О2

Cоли, образованные сильными кислотами не гидролизуются

Cоли, образованные сильными кислотами, гидролизуются с образованием кислой среды

Cоли, образованные слабыми кислотами гидролизуются (среда щелочная).

Существующие и растворимые соли, образованные слабыми кислотами, гидролизуются полностью

Гидролиз солей

Главная

+ CuSO4 (р)→
ZnS
Cu
CuO
ZnSO4
Fe + O2 →
Fe2O3
Fe3O4
FeO
Na + O2→
NaO2
Na2O
Na2O2
Тренажер «Химические свойства

металлов»

+

+

+

+

Электрохимический ряд напряжений металлов

Проверь себя

t°

t°

кальцием и напишите уравнения соответствующих реакций.
Са
NaOH
O2
N2
H2O
Zn
K2SO4
S
H2
Na2O
Br2
Проверка
Ca + S =

CaS

2Са + О2 = 2СаО

Проверка

Проверка

Проверка

Проверка

Проверка

Са + 2Н2О = Са(ОН)2 + Н2

3Са + N2 = Ca3N2

Са + Н2 = CaН2

Са + Br2 = CaBr2

Проверь себя

Ca + HNO3 (конц.) →

Ca(NO3)2 + N2↑+ H2O
а) 5; б) 10; в) 1; г) 12;
Коэффициент перед формулой окислителя в реакции, схема которой
Zn + H2SO4 (конц.) → ZnSO4 + H2S↑ + H2O
а) 1; б) 2; в) 4; г) 5;
В схеме превращений
(1) (2) (3) (4)
Al → Al(OH)3 → Al2O3 → AlCl3 → Al требуется провести электролиз расплава для осуществления реакции на этапе: а) 1; б) 2; в) 3; г) 4;
В схеме превращений из теста 3 требуется провести прокаливание для осуществления реакции на этапе: а) 1; б) 2; в) 3; г) 4;
При электролизе раствора NaCl образуются продукты
а) Na; б) NaOH; в) Cl2; г) H2; д) HCl;

Теоретические тесты с выбором ответа

Проверка

Электрохимический ряд напряжений металлов

Проверь себя

Коэффициент перед формулой восстановителя в реакции, схема которой
Ca + HNO3 (конц.) → Ca(NO3)2 + N2↑+ H2O
а) 5;
Коэффициент перед формулой окислителя в реакции, схема которой
Zn + H2SO4 (конц.) → ZnSO4 + H2S↑ + H2O
г) 5;
В схеме превращений
(1) (2) (3) (4)
Al → Al(OH)3 → Al2O3 → AlCl3 → Al требуется провести электролиз расплава для осуществления реакции на этапе: г) 4;
В схеме превращений из теста 3 требуется провести прокаливание для осуществления реакции на этапе: б) 2;
При электролизе раствора NaCl образуются продукты
б) NaOH; в) Cl2; г) H2;

какими из веществ будут реагировать предложенные
металлы при нормальных условиях?

будет
Более сильным окислителем
будет ион
Щелочную среду при гидролизе
образует

раствор соли

Роль Al в алюминотермии

раствора KCl

расплава KCl

раствора КNO3

р-ва смеси КCl u MgCl2

Li

Sr

Ca

Na

Cu2+

Mg2+

Li1+

Au3+

NaCl

K2CO3

Al2(SO4)3

Al2S3

катализатор

окислитель

восстановитель

не знаю

Ответы:

Шаблон теста взят из презентации Гальцевой О.Н. (п. Анна, Воронежской обл.)

Главная

в результате которой образуется слабый электролит
Гидролиз солей
МАn

через раствор или расплав электролита электрического тока
Последовательность процессов восстановления на

катоде

Последовательность процессов окисления на аноде

металла в электрохимическом ряду напряжений:
Строение электронной оболочки: число электронных уровней

и число электронов на внешнем слое;
Прочность кристаллической решетки металла;
Энергия процесса гидратации иона (соединения его с водой).
Помни! Ряд напряжений характеризует лишь способность М к окислительно-восстановительным взаимодействиям в водных растворах при стандартных условиях.

Главная

водных р-рах реагируют с Н2О
Если Н2SO4(к), то в зависимости от

активности М и условий протекания реакций могут выделяться H2S, S, SO2.
Zn + 2H2SO4(конц. при t°) = ZnSO4 + SO2↑+ 2H2O
3Zn + 4H2SO4(разб.) = 3ZnSO4 + S↓+ 4H2O
4Zn + 5H2SO4(сильно разб. при t°) = 4ZnSO4 + H2S↑+ 4H2O

Выделяется SO2

Cu + 2H2SO4 (к. при t°) = CuSO4 + SO2↑+ 2H2O

=

На холоду Н2SO4(к) пассивирует некоторые металлы
Fe + H2SO4(к.) = Al + H2SO4 (к.) =

ионы Н+, то при взаимодействии НNО3 с М практически никогда

не выделяется Н2; NO3- - ионы восстанавливаются тем полнее, чем более разбавлена кислота и чем более активен М.

Взаимодействие азотной кислоты с металлами

Активными (Ca, Mg, Zn)

Cредней активности (Fe, Cr, Ni)

Малоактивными (Pb, Cu, Hg, Ag)

Благор. (Pt, Au)

Не реагирует

НNО3 (к)

НNО3 (р)

НNО3 (очень разб.)

НNО3 (к)

НNО3 (р)

НNО3 (к)

НNО3 (р)

Соль, вода и N2O

Соль, вода и N2O или N2

Соль, вода и NH3 или NH4NO3

Не реагирует

Соль, вода и NO2 или NО, N2O

Соль, вода и NO2

Соль, вода и NO

10HNO3(к) + 4Ca = 4Ca(NO3)2 + N2O↑+ 5H2O;
4HNO3(к) + Ni = Ni(NO3)2 + 2NO2↑+ 2H2O
10HNO3(р) + 4Mg = 4Mg(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O;
8HNO3(р) + 3Cu = 3Cu(NO3)2 + 2NO↑+ 4H2O

Примеры реакций: