Какие из следующих металлов - Ca, Cu, Ag, Al, Sn - способны вытеснить водород из раствора соляной кислоты? Провести

Алекс

66

Для определения, какие металлы могут вытеснить водород из раствора соляной кислоты, мы можем использовать табличные данные по потенциалам восстановления металлов. Это позволит нам сравнить разницу потенциалов между водородом и каждым из предложенных металлов.

Нашей целью является выяснить, какой из металлов имеет большую разницу потенциалов между водородом и самим собой. Если разница потенциалов большая, то это означает, что металл сильнее окисляется, чем водород, и потому он способен вытеснить водород из раствора соляной кислоты.

Начнем с расчетов. Ниже приведены потенциалы восстановления металлов и водорода:

\[
\begin{align*}
\text{Восстановление водорода (H}^{+}/\text{H}_2\text{)}\text{ потенциал:} & \quad 0.00\text{ В} \\
\text{Кальций (Ca}^{2+}/\text{Ca)}\text{ потенциал:} & \quad -2.87\text{ В} \\
\text{Медь (Cu}^{2+}/\text{Cu)}\text{ потенциал:} & \quad +0.34\text{ В} \\
\text{Серебро (Ag}^{+}/\text{Ag)}\text{ потенциал:} & \quad +0.80\text{ В} \\
\text{Алюминий (Al}^{3+}/\text{Al)}\text{ потенциал:} & \quad -1.66\text{ В} \\
\text{Олово (Sn}^{2+}/\text{Sn)}\text{ потенциал:} & \quad -0.14\text{ В} \\
\end{align*}
\]

Теперь приступим к интерпретации этих данных. Мы должны сравнить разницу потенциалов восстановления каждого металла с потенциалом восстановления водорода.

\[
\begin{align*}
\text{Разница потенциалов для Ca:} & \quad -2.87\text{ В} - 0.00\text{ В} = -2.87\text{ В} \\
\text{Разница потенциалов для Cu:} & \quad +0.34\text{ В} - 0.00\text{ В} = +0.34\text{ В} \\
\text{Разница потенциалов для Ag:} & \quad +0.80\text{ В} - 0.00\text{ В} = +0.80\text{ В} \\
\text{Разница потенциалов для Al:} & \quad -1.66\text{ В} - 0.00\text{ В} = -1.66\text{ В} \\
\text{Разница потенциалов для Sn:} & \quad -0.14\text{ В} - 0.00\text{ В} = -0.14\text{ В} \\
\end{align*}
\]

Таким образом, металлы Cu и Ag имеют положительные разницы потенциалов. Это означает, что они способны вытеснить водород из раствора соляной кислоты. Металлы Ca, Al и Sn имеют отрицательные разницы потенциалов и не смогут вытеснить водород.

Ответ: Металлы Cu и Ag способны вытеснить водород из раствора соляной кислоты. Процесс вытеснения водорода будет протекать более интенсивно для этих металлов.