Десятый класс
  1. Материя и ее свойства  1.1. Состояния вещества  1.2. Физические и химические свойства вещества  1.3. Классификация веществ (элементы, соединения, смеси)  1.4. Изменения в веществе (физические и химические изменения)  1.5. Закон сохранения массы и закон постоянства состава
  2. Атомная структура  2.1. Историческое развитие атомной модели  2.2. Субатомные частицы (протоны, нейтроны, электроны)  2.3. Атомный номер, массовое число и изотопы  2.4. Электронная конфигурация и энергетические уровни  2.5. Валентность, образование ионов и степени окисления
  3. Периодическая таблица  3.1. История и развитие периодической таблицы  3.2. Современный периодический закон и периодические тенденции  3.3. Группы и периоды в Периодической таблице  3.4. Тенденции в периодической таблице  3.5. Металлы, неметаллы, металлоиды и их свойства  3.6. Благородные газы и их химическая инертность
  4. Химическая связь  4.1. Образование химических связей (правило октета)  4.2. Ионная связь и свойства ионных соединений  4.3. Ковалентная связь и свойства ковалентных соединений  4.4. Металлическая связь и ее свойства  4.5. Молекулярная геометрия и теория ВСЭПР  4.6. Полярность и дипольный момент молекул  4.7. Межмолекулярные силы
  5. Химические реакции и уравнения  5.1. Типы химических реакций  5.2. Написание и уравновешивание химических уравнений  5.3. Закон сохранения массы в химических реакциях  5.4. Факторы, влияющие на химические реакции  5.5. Катализаторы и их роль в химических реакциях  5.6. Экзотермические и эндотермические реакции
  6. Stoichiometry and Chemical Calculations  6.1. Концепция моля и число Авогадро  6.2. Молярная масса и переводы грамм-моль  6.3. Эмпирическая и молекулярная формула  6.4. Стехиометрические расчеты и химический выход  6.5. Ограничивающие и избыточные реагенты
  7. Кислоты, основания и соли  7.1. Свойства и определения кислот и оснований (Аррениус, Бренстед-Лоури, Льюис)  7.2. Шкала pH, pOH и индикаторы  7.3. Реакции нейтрализации и образование солей  7.4. Сила кислот и оснований (сильные против слабых кислот и оснований)  7.5. Обычные кислоты и основания в повседневной жизни  7.6. Соли, их растворимость и применение
  8. Металлы и неметаллы  8.1. Физические и химические свойства металлов  8.2. Физические и химические свойства неметаллов  8.3. Ряд активности металлов и реакции замещения  8.4. Извлечение металлов из руд  8.5. Коррозия, ее причины и предотвращение  8.6. Сплавы, их состав и использование
  9. Углерод и его соединения  9.1. Аллотропы углерода  9.2. Углеводороды и их классификация (алканы, алкены, алкины)  9.3. Функциональные группы в органических соединениях  9.4. Номенклатура органических соединений (система IUPAC)  9.5. Изомерия в органической химии (структурная и геометрическая)  9.6. Важные органические реакции (горение, присоединение, замещение, полимеризация)  9.7. Применение органических соединений в промышленности и повседневной жизни
  10. Экологическая химия  10.1. Загрязнение воздуха (Источники, Влияние и Контроль)  10.2. Загрязнение воды (причины, последствия и меры по устранению)  10.3. Парниковый эффект и глобальное потепление  10.4. Истощение озонового слоя и его последствия  10.5. Зеленая химия и ее приложения  10.6. Практика устойчивой химии
  11. Термохимия  11.1. Тепло и изменения энергии в химических реакциях  11.2. Экзотермические и эндотермические реакции  11.3. Энтальпия, изменение энтальпии и теплота реакции  11.4. Удельная теплоемкость и калориметрия  11.5. Изменения энергии в реакциях горения
  12. Электрохимия  12.1. Электролиты и неэлектролиты  12.2. Электролиз и его применения (гальваническое покрытие, извлечение металлов)  12.3. Редокс-реакции (окисление и восстановление)  12.4. Гальванический элемент и электрохимический ряд  12.5. Коррозия и электрохимические методы защиты
  13. Химическая кинетика и равновесие  13.1. Скорость химических реакций и ее измерение  13.2. Факторы, влияющие на скорость реакции (катализатор, температура, концентрация)  13.3. Обратимые и необратимые реакции  13.4. Динамическое равновесие и константа равновесия  13.5. Принцип Ле Шателье и его применения
  14. Газы и газовые законы  14.1. Свойства газов и кинетическая молекулярная теория  14.2. Закон Бойля (соотношение давление-объем)  14.3. Закон Шарля  14.4. Закон Гей-Люссака  14.5. Комбинированный закон газов и закон идеальных газов  14.6. Реальные газы vs Идеальные газы
  15. Ядерная химия  15.1. Введение в радиоактивность и ядерные реакции  15.2. Типы радиоактивного распада (альфа, бета, гамма)  15.3. Период полураспада и применение радиоактивных изотопов  15.4. Реакции ядерного деления и синтеза  15.5. Производство атомной энергии и ее воздействие на окружающую среду

Десятый класс → Металлы и неметаллы ↓


Ряд активности металлов и реакции замещения


Изучение ряда активности и реакций замещения является важной частью понимания химии, особенно при изучении поведения металлов. Это объяснение подчеркнет концепции, связанные с этими двумя фундаментальными темами.

Понимание ряда активности

Ряд активности - это способ упорядочивания металлов (и водорода) в порядке их активности от наибольшей до наименьшей. Этот порядок помогает предсказать поведение металлов в реакции. Чем активнее металл, тем более бурно он будет реагировать.

Порядок металлов в ряде активности

Вот обычно используемый ряд активности, перечисленный от самого активного к наименее активному:

Калий (K) > Натрий (Na) > Кальций (Ca) > Магний (Mg) > Алюминий (Al) > Цинк (Zn) > Железо (Fe) > Олово (Sn) > Свинец (Pb) > (Водород) > Медь (Cu) > Ртуть (Hg) > Серебро (Ag) > Золото (Au)

Заметьте, что водород включен в ряд для сравнения, чтобы помочь предсказать реакции с кислотами.

Примеры активности

Активность можно наблюдать через различные эксперименты, такие как наблюдение пузырьков в кислоте или как быстро металл корродирует при воздействии кислорода.

Визуальный пример объяснения

Активность металлов с водойКалийНатрийКальцийМагнийАлюминий

В этом примере, по мере продвижения вниз по списку, активность с водой уменьшается.

Факторы, влияющие на активность

  • Атомная структура: Валентность и количество теряемых электронов важны для стабильности.
  • Экранование электронов: Больше электронных оболочек означает меньшее трение между ядром и валентными электронами.
  • Ядерная сила: Металлы с меньшим атомным числом имеют меньшую ядерную силу, что делает их более активными.

Реакции замещения

Реакции замещения происходят, когда более активный металл вытесняет менее активный металл из его соединения. Это распространенная химическая реакция, наблюдаемая в металлах, и она рассказывает нам о силе и мощи различных металлов.

Общие уравнения и примеры:

Металл А + Раствор соли (металла B) → Раствор соли (металла A) + Металл B

Если металл A более активен, чем металл B, он "вытеснит" металл B из соединения и займет его место.

Текстовые примеры

Цинк + Сульфат меди → Сульфат цинка + Медь

Уравнение выше можно выразить как:

Zn(s) + CuSO 4 (aq) → ZnSO 4 (aq) + Cu(s)

Почему происходят реакции замещения?

Замещение происходит из-за различий в активности металлов. Если металл находится выше в ряде активности, он может вытеснить другой металл с меньшей активностью. По сути, реакция приводится в движение подвижностью энергии, где более активный металл легче отдает электроны, оставляя другой металл в позиции.

Визуальный пример реакции замещения

Визуализация реакции замещенияЦинкCuSO 4ZnSO 4Cu

Другие примеры реакций замещения

Железо + Сульфат меди → Сульфат железа + Медь

Fe (s) + CuSO 4 (aq) → FeSO 4 (aq) + Cu (s)
  • Алюминий и Нитрат свинца:
    2Al (s) + 3Pb(NO 3 ) 2 (aq) → 2Al(NO 3 ) 3 (aq) + 3Pb (s)
  • Магний и Нитрат серебра:
    Mg (s) + 2AgNO 3 (aq) → Mg(NO 3 ) 2 (aq) + 2Ag (s)

Применение ряда активности и реакций замещения

Понимание этих реакций имеет практическое применение в реальных ситуациях, включая:

  1. Извлечение металлов: Металлы часто извлекаются из руд через реакции замещения.
  2. Предотвращение коррозии: Знание активности металлов помогает в разработке более стойких к коррозии материалов.
  3. Гальваническое покрытие: Гальваническое покрытие использует реакции замещения для покрытия одного металла другим менее активным металлом.

Резюме

Изучение ряда активности и реакций замещения проливает свет на природу и поведение металлов. Это помогает предсказать исходы химических реакций, обогащая наше понимание химических процессов. Анализируя эти фундаментальные принципы, студенты могут лучше понять тонкости химии.


Десятый класс → 8.3


U
username
0%
завершено в Десятый класс

← Предыдущий (8.2)
Физические и химические свойства неметаллов
Следующий (8.4) →
Извлечение металлов из руд

Комментарии 



Ряд активности металлов и реакции замещения

https://www.chemistryelite.com/g10/8.3?ceal=ru