Szereg napięciowy metali obowiązujący materiał



Pobieranie 31.06 Kb.
Data02.05.2016
Rozmiar31.06 Kb.
Ćwiczenie nr 5

SZEREG NAPIĘCIOWY METALI

Obowiązujący materiał:


Zasada:

Szereg napięciowy metali (szereg elektrochemiczny, szereg aktywności metali) obrazuje tendencję metali do oddawania elektronów (ich zdolności redukujących)


i tworzenia prostych jonów dodatnich. Punktem odniesienia w przypadku tego zestawienia jest elektroda wodorowa, której potencjał standardowy (normalny) przyjmuje się umownie za zero.

Najbardziej aktywnymi chemicznie metalami są te, które znajdują się na początku szeregu napięciowego. Najsłabszymi reduktorami natomiast są te metale, które zajmują


w nim pozycje końcowe.

Miejsce metalu w szeregu napięciowym warunkuje ponad to kierunek reakcji zachodzących pomiędzy metalem a roztworami jonów innych metali. Metale, których potencjał jest bardziej ujemny, redukują jony metalu o potencjale mniej ujemnym.


Tab. Standardowe (normalne) potencjały niektórych metali


ELEKTRODA

REAKCJA ELEKTRODOWA

E0 [V]

Li/Li+

Li= Li+ + e

-3,00

K/K+

K = K+ + e

-2,92

Ca/Ca2+

Ca = Ca2+ + 2e

-2,84

Na/Na+

Na = Na+ + e

-2,71

Mg/Mg2+

Mg = Mg2+ + 2e

-2,34

Al./Al3+

Al. = Al3+ + 3e

-1,66

Mn/Mn2+

Mn = Mn2+ + 2e

-1,05

Zn/Zn2+

Zn = Zn2+ + 2e

-0,76

Cr/Cr3+

Cr = Cr3+ + 3e

-0,71

Fe/Fe2+

Fe/Fe2+ + 2e

-0,44

Co/Co2+

Co = Co2+ + 2e

-0,28

Ni/Ni2+

Ni = Ni2+ + 2e

-0,24

Sn/Sn2+

Sn = Sn2+ + 2e

-0,14

Pb/Pb2+

Pb = Pb2+ + 2e

-0,13

Fe/Fe3+

Fe = Fe3+ + 3e

-0,04

H2/H+

½ H2 = H+ + e

0,00

Cu/Cu2+

Cu = Cu2+ + 2e

+0,35

Ag/Ag+

Ag = Ag+ + e

+0,80

Hg/Hg2+

Hg = Hg2+ + 2e

+0,85

Pt/Pt2+

Pt = Pt2+ + 2e

+1,20

Au/Au3+

Au = Au3+ + 3e

+1,42



ĆWICZENIE PRAKTYCZNE
Sprzęt:

waga analityczna

probówki

gaziki waty

zlewka o pojemności 25 cm3

gwóźdź żelazny

okulary ochronne
rękawiczki ochronne
Odczynniki:


  • metale: glin, magnez, cynk, miedź, ołów

  • roztwory: CuSO4, FeSO4, FeCl3, NiSO4, AgNO3, ZnSO4, Pb(NO3)2 , FeCl3, aceton lub alkohol etylowy do odtłuszczania

  • roztwory: kwasu solnego, kwasu siarkowego(VI), kwasu azotowego(V) i kwasu octowego




  1. Reakcje chemiczne wypierania metali


UWAGA – WSZYSTKIE REAKCJE NALEŻY WYKONYWAĆ W OKULARACH
I
RĘKAWICACH OCHRONNYCH!!!
Do probówki nalewamy po około 2 cm3 roztworu soli, dodajemy kawałki odpowiedniego metalu i obserwujemy zachodzącą reakcję: rozpuszczanie lub redukcję metalu, wydzielanie się gazu, określamy w jakim stopniu reakcja jest egzotermiczna.

Po wykonaniu każdej reakcji chemicznej opisujemy jej przebieg za pomocą równania reakcji chemicznej.

Al + FeCl3

Al + Pb(NO3)2

Al + CuSO4

Mg + FeCl3

Mg + CuSO4

Mg + FeSO4

Mg + NiSO4

Mg + Pb(NO3)2

Zn + CuSO4

Zn + FeSO4

Cu + AgNO3

Cu + Pb(NO3)2

Cu + FeSO4

Pb + CuSO4

Pb + ZnSO4


  1. Działanie kwasów na metale

UWAGA – WSZYSTKIE REAKCJE NALEŻY WYKONYWAĆ W OKULARACH
I
RĘKAWICACH OCHRONNYCH!!!

Do probówek nalewamy po około 2 cm3 roztworów następujących kwasów: solnego, siarkowego(VI), azotowego (V), octowego i wrzucamy po kawałku odpowiednich metali. Reakcję w probówkach przeprowadzamy zgodnie z równaniami reakcji przedstawionymi poniżej. Obserwujemy zjawiska towarzyszące każdej przeprowadzonej reakcji. Przeprowadzone reakcje opisujemy równaniem chemicznym.

Al + HCl→

Zn + HCl→

Fe + HCl→

Cu + HCl→

Fe + HNO3

Zn + HNO3

Pb + HNO3

Fe + H2SO4

Zn + H2SO4

Fe + CH3COOH→

Zn + CH3COOH→

Pb + CH3COOH→

Mg + CH3COOH→

Cu + stężony HNO3




  1. Reakcja żelaza z siarczanem miedzi(II)

Do zlewki o pojemności 25 cm3 wlać około 15 cm3 roztworu siarczanu miedzi(II). Gwóźdź żelazny odtłuścić watą nasączoną acetonem lun alkoholem etylowym i zważyć na wadze analitycznej, zanotować masę. Następnie umieścić go w roztworze CuSO4 znajdującym się w zlewce. Reakcję pozostawić na około 45 minut. Po tym czasie wyjąć gwóźdź z roztworu, obserwować zmiany, osuszyć i zważyć ponownie na wadze analitycznej, zanotować masę.

Uzupełnić równanie reakcji redoks:

Fe + CuSO4

Obliczyć masę miedzi, jaka wydzieli się na gwoździu żelaznym.





Obowiązujące piśmiennictwo:

      1. Hermann T.: Chemia fizyczna. Podręcznik dla studentów farmacji i analityki medycznej. Wydawnictwo Lekarskie PZWL Warszawa 2007.(strony: 264-329)

      2. Atkins P.W.: Chemia fizyczna. PWN 2007. (strony: 253-255)


©absta.pl 2016
wyślij wiadomość

    Strona główna