Какие из следующих металлов - Ca, Cu, Ag, Al, Sn, - могут вытеснить водород из раствора соляной кислоты? Необходимо продемонстрировать вычисление разницы потенциалов и объяснить, какой процесс будет происходить с большей интенсивностью.
Drakon
Чтобы решить эту задачу, нам необходимо вычислить разницу в потенциалах между металлами и водородом, чтобы определить, какие металлы могут вытеснить водород из раствора соляной кислоты. Помните, что металлы с более высоким потенциалом могут вытеснить металлы с более низким потенциалом.
Сначала рассмотрим частоты окисления элементов водорода:
\[
\begin{align*}
\text{Ca} & : E^\circ = -2.87 \, \text{В} \\
\text{Cu} & : E^\circ = 0.34 \, \text{В} \\
\text{Ag} & : E^\circ = 0.80 \, \text{В} \\
\text{Al} & : E^\circ = -1.66 \, \text{В} \\
\text{Sn} & : E^\circ = -0.14 \, \text{В} \\
\end{align*}
\]
Затем найдем разницу в потенциалах для каждого металла:
\[
\begin{align*}
\text{Ca} & : E(\text{Ca}^{2+}/\text{Ca}) = -2.87 - 0 = -2.87 \, \text{В} \\
\text{Cu} & : E(\text{Cu}^{2+}/\text{Cu}) = 0.34 - 0 = 0.34 \, \text{В} \\
\text{Ag} & : E(\text{Ag}^{+}/\text{Ag}) = 0.80 - 0 = 0.80 \, \text{В} \\
\text{Al} & : E(\text{Al}^{3+}/\text{Al}) = -1.66 - 0 = -1.66 \, \text{В} \\
\text{Sn} & : E(\text{Sn}^{2+}/\text{Sn}) = -0.14 - 0 = -0.14 \, \text{В} \\
\end{align*}
\]
Теперь можем сравнить значения потенциалов и сделать вывод. Металлы с более высокими значениями потенциалов могут вытеснить металлы с более низкими значениями потенциалов. В растворе соляной кислоты водород может быть вытеснен только металлами с более низкими значениями потенциалов. Вот наше сравнение:
\[
\text{Ca}(-2.87 \, \text{В}) > \text{Al}(-1.66 \, \text{В}) > \text{Sn}(-0.14 \, \text{В}) > \text{Cu}(0.34 \, \text{В}) > \text{Ag}(0.80 \, \text{В})
\]
Таким образом, металлы, которые могут вытеснить водород из раствора соляной кислоты, это Ca, Al и Sn. Процесс вытеснения водорода будет наиболее интенсивным с Ca, затем с Al и Sn. Cu и Ag не смогут вытеснить водород из раствора соляной кислоты, так как их потенциалы выше, чем потенциал водорода.
Сначала рассмотрим частоты окисления элементов водорода:
\[
\begin{align*}
\text{Ca} & : E^\circ = -2.87 \, \text{В} \\
\text{Cu} & : E^\circ = 0.34 \, \text{В} \\
\text{Ag} & : E^\circ = 0.80 \, \text{В} \\
\text{Al} & : E^\circ = -1.66 \, \text{В} \\
\text{Sn} & : E^\circ = -0.14 \, \text{В} \\
\end{align*}
\]
Затем найдем разницу в потенциалах для каждого металла:
\[
\begin{align*}
\text{Ca} & : E(\text{Ca}^{2+}/\text{Ca}) = -2.87 - 0 = -2.87 \, \text{В} \\
\text{Cu} & : E(\text{Cu}^{2+}/\text{Cu}) = 0.34 - 0 = 0.34 \, \text{В} \\
\text{Ag} & : E(\text{Ag}^{+}/\text{Ag}) = 0.80 - 0 = 0.80 \, \text{В} \\
\text{Al} & : E(\text{Al}^{3+}/\text{Al}) = -1.66 - 0 = -1.66 \, \text{В} \\
\text{Sn} & : E(\text{Sn}^{2+}/\text{Sn}) = -0.14 - 0 = -0.14 \, \text{В} \\
\end{align*}
\]
Теперь можем сравнить значения потенциалов и сделать вывод. Металлы с более высокими значениями потенциалов могут вытеснить металлы с более низкими значениями потенциалов. В растворе соляной кислоты водород может быть вытеснен только металлами с более низкими значениями потенциалов. Вот наше сравнение:
\[
\text{Ca}(-2.87 \, \text{В}) > \text{Al}(-1.66 \, \text{В}) > \text{Sn}(-0.14 \, \text{В}) > \text{Cu}(0.34 \, \text{В}) > \text{Ag}(0.80 \, \text{В})
\]
Таким образом, металлы, которые могут вытеснить водород из раствора соляной кислоты, это Ca, Al и Sn. Процесс вытеснения водорода будет наиболее интенсивным с Ca, затем с Al и Sn. Cu и Ag не смогут вытеснить водород из раствора соляной кислоты, так как их потенциалы выше, чем потенциал водорода.
Знаешь ответ?