Номер 4, страница 196 - гдз по химии 11 класс учебник Мычко, Прохоревич

4. Из перечня $Mg$, $Zn$, $Al$, $Ag$, $Fe$, $Cr$, $Sn$, $Cu$, $Au$, $Pt$ выпишите символы металлов, которые:

а) не вытесняют водород из раствора серной кислоты;

б) пассивируются концентрированной серной кислотой.

а) не вытесняют водород из раствора серной кислоты;

Способность металла вытеснять водород из растворов кислот-неокислителей (к которым относится разбавленная серная кислота) определяется его положением в электрохимическом ряду напряжений металлов. Металлы, стоящие в этом ряду левее водорода, способны вытеснять его из растворов кислот. Металлы, стоящие правее водорода, не способны на это.

Рассмотрим положение каждого металла из данного перечня (Mg, Zn, Al, Ag, Fe, Cr, Sn, Cu, Au, Pt) относительно водорода (H):

Mg, Zn, Al, Fe, Cr, Sn — стоят в ряду напряжений левее (до) водорода, следовательно, они вытесняют его из раствора серной кислоты. Пример реакции: $Fe + H_2SO_4(разб.) \rightarrow FeSO_4 + H_2 \uparrow$.

Cu, Ag, Au, Pt — стоят в ряду напряжений правее (после) водорода. Они неактивны по отношению к ионам водорода и не могут вытеснить его из раствора серной кислоты.

Таким образом, металлы, не вытесняющие водород из раствора серной кислоты, — это те, что находятся в ряду напряжений после водорода.

Ответ: Cu, Ag, Au, Pt.

б) пассивируются концентрированной серной кислотой.

Пассивация — это переход поверхности металла в неактивное, пассивное состояние, связанное с образованием на ней тонкой и прочной оксидной пленки, которая препятствует дальнейшему взаимодействию металла с реагентом. Некоторые металлы пассивируются при контакте с концентрированными кислотами-окислителями, такими как серная ($H_2SO_4$) и азотная ($HNO_3$), при обычных температурах.

Из представленного списка металлов концентрированной серной кислотой на холоде пассивируются железо, алюминий и хром.

Al (алюминий), Fe (железо) и Cr (хром) образуют на своей поверхности защитную оксидную пленку и не реагируют с холодной концентрированной $H_2SO_4$.

Mg, Zn, Sn реагируют с концентрированной $H_2SO_4$ с образованием сульфата, воды и продуктов восстановления серы (например, $SO_2$).

Cu и Ag реагируют с концентрированной $H_2SO_4$ только при нагревании.

Au и Pt являются благородными металлами и не реагируют с концентрированной серной кислотой из-за своей высокой химической инертности. Их состояние — это инертность, а не пассивация (которая подразумевает образование защитного слоя).

Следовательно, к металлам, пассивирующимся концентрированной серной кислотой, относятся Al, Fe и Cr.

Ответ: Al, Fe, Cr.