Reakcje metali z kwasami utleniającymi

Reakcje metali mniej aktywnych od wodoru z kwasami utleniającymi

Kwasy o silnych właściwościach utleniających, to takie kwasy, które mają zdolność do zwiększania stopnia utlenienia reagujących z nimi związków. Wynika to z faktu, że kwasy utleniające są silnymi utleniaczami, a więc same się redukując utleniają inne drobiny. Do kwasów utleniających zaliczamy m. in. H2CrO4, HMnO4, kwasy tlenowe fluorowców: HIO4, HClO4, HBrO3. Jednak Ty na maturę musisz znać zachowanie głównie trzech kwasów utleniających, a dokładniej HNO3 stężonego, HNO3 rozcieńczonego, H2SO4 stężonego.

Uwaga! Kwasy utleniające to nie to samo co kwasy mocne! Moc kwasu nie ma żadnego związku z ich właściwościami utleniającymi.

Metale mniej aktywne od wodoru, tzw. metale szlachetne, reagują z kwasami utleniającymi, czyli np. HNO3 stężonym, HNO3 rozcieńczonym, H2SO4 stężonym, w charakterystyczny sposób:

METAL SZLACHETNY + KWAS UTLENIAJĄCY → SÓL + TLENEK NIEMETALU + WODA

To, jaki tlenek niemetalu powstanie w reakcji, zależy od rodzaju użytego kwasu utleniającego.

Gdy kwasem utleniającym jest HNO3 stężony, to powstaje NO2 (brunatny gaz)

Gdy kwasem utleniającym jest HNO3 rozcieńczony, to powstaje NO (bezbarwny gaz ciemniejący u wylotu probówki na skutek reakcji 2NO + O2 2NO2)

Gdy kwasem utleniającym jest H2SO4 stężony, to powstaje SO2 (bezbarwny, duszący gaz o charakterystycznym, ostrym zapachu)

Uwaga! H2SO4 rozcieńczony nie jest kwasem utleniającym!

Przykładowe równania reakcji

Cu + 4HNO3(stężony) Cu(NO3)2 + 2NO2↑+ 2H2O

Obserwacje: metal roztwarza się, roztwór przybiera zabarwienie początkowo zielone, następnie niebieskie, wydziela się brunatny gaz

3Cu + 8HNO3(rozcieńczony) 3Cu(NO3)2 + 2NO↑+ 4H2O

Obserwacje: metal roztwarza się, roztwór przybiera niebieskie zabarwienie, wydziela się bezbarwny gaz, który brunatnieje u wylotu probówki

Cu + 2H2SO4(stężony) _T→ CuSO4 + SO2↑+ 2H2O

Obserwacje: metal roztwarza się, roztwór przybiera niebieskie zabarwienie, wydziela się bezbarwny gaz o ostrym zapachu.

Uwaga! Reakcja miedzi ze stężonym kwasem siarkowym(VI) przebiega na gorąco!

Ag + 2HNO3(stężony) AgNO3 + NO2↑+ 2H2O

Obserwacje: metal roztwarza się, wydziela się brunatny gaz

3Ag + 4HNO3(rozcieńczony) 3AgNO3 + 2NO↑+ 2H2O

Obserwacje: metal roztwarza się, wydziela się bezbarwny gaz, który brunatnieje u wylotu probówki

2Ag + 2H2SO4(stężony) _T→ Ag2SO4 + SO2↑+ 2H2O

Obserwacje: metal roztwarza się, wydziela się bezbarwny gaz o ostrym zapachu.

Uwaga! Reakcja srebra ze stężonym kwasem siarkowym(VI) przebiega na gorąco!

Reakcje metali aktywniejszych od wodoru z kwasami utleniającymi

Należy pamiętać, że chrom i żelazo w reakcji z kwasami utleniającymi dają sole chromu(III) i żelaza(III) – środowisko utleniające umożliwia uzyskanie wyższego stopnia utlenienia. Jednak z uwagi na to, że są to metale ulegające pasywacji, podobnie jak glin, produkty ich reakcji z kwasami utleniającymi zależą od warunków prowadzenia reakcji! Pasywacja zachodzi wyłącznie “na zimno”.

P.S. O ile w zadaniu nie zostanie podana inna informacja, zakładamy, że reakcja przebiega “na zimno”,

Jak reaguje żelazo z kwasami utleniającymi?

Równania reakcji przebiegających “na zimno”

Fe + H2SO4(stężony) pasywacja

Fe + HNO3(stężony) pasywacja

Fe + 4HNO3(rozcieńczony) Fe(NO3)3 + NO↑ + 2H2O

Równania reakcji przebiegających “na gorąco”

2Fe + 6H2SO4(stężony) Fe2(SO4)3 + 3SO2↑ + 6H2O

Fe + 6HNO3(stężony) Fe(NO3)3 + 3NO2↑ + 3H2O

Fe + 4HNO3(rozcieńczony) Fe(NO3)3 + NO↑ + 2H2O

Jak reaguje chrom z kwasami utleniającymi?

Równania reakcji przebiegających “na zimno”

Cr + H2SO4(stężony) pasywacja

Cr + HNO3(stężony) pasywacja

Cr + 4HNO3(rozcieńczony) pasywacja

Równania reakcji przebiegających “na gorąco”

2Cr + 6H2SO4(stężony) Cr2(SO4)3 + 3SO2↑ + 6H2O

3Cr + 12HNO3(stężony) 3Cr(NO3)3 + 3NO2↑ + 6H2O

Cr + 4HNO3(rozcieńczony) Cr(NO3)3 + NO↑ + 2H2O

Jak reaguje glin z kwasami utleniającymi?

Równania reakcji przebiegających “na zimno”

Al + H2SO4(stężony) pasywacja

Al + HNO3(stężony) pasywacja

Al + 4HNO3(rozcieńczony) pasywacja

Równania reakcji przebiegających “na gorąco”

2Al + 6H2SO4(stężony) Al2(SO4)3 + 3SO2↑ + 6H2O

Al + HNO3(stężony) brak jednoznacznych danych w literaturze

Al + 4HNO3(rozcieńczony) Al(NO3)3 + NO↑ + 2H2O

Jak reaguje magnez i cynk z kwasami utleniającymi?

P.S. To nie obowiązuje na maturę, ale warto o tym wiedzieć.

Równania reakcji przebiegających “na zimno” i “na gorąco” w przypadku magnezu i cynku są takie same

Mg + 2H2SO4(stężony) MgSO4 + SO2↑ + 2H2O

Mg + 4HNO3(stężony) Mg(NO3)2 + NO2↑ + 2H2O

Mg + 4HNO3(rozcieńczony) Mg(NO3)2 + 2NO↑ + 2H2O

Zn + 2H2SO4(stężony) ZnSO4 + SO2↑ + 2H2O

Zn + 4HNO3(stężony) Zn(NO3)2 + NO2↑ + 2H2O

Zn + 4HNO3(rozcieńczony) Zn(NO3)2 + NO↑ + 2H2O

Powiadom mnie o nowych komentarzach
Powiadom o
4 komentarzy
oceniany
najnowszy najstarszy
Inline Feedbacks
Zobacz wszystkie komentarze
Scroll to Top
Przewiń do góry