Школьная реакция

обсуждение проблем неорганической химии, неорганического материаловедения, химии твердого тела и всего, что с этим связано
inorgancis, materials and solid state chemistry for professionals
drevnij
Сообщения: 111
Зарегистрирован: Пт апр 28, 2006 9:29 am

Школьная реакция

Сообщение drevnij » Пт дек 01, 2017 1:57 pm

Наверное все видели простой пример на электрохимический ряд напряжений: опускаем железный гвоздь в водный раствор соли меди, наблюдаем реакцию с выделением рыжего осадка меди: Fe + CuCl2 → FeCl2 + Cu
Но ведь соли меди должны слегка гидролизоваться с выделением кислоты:
CulCl2 + H2O → CuOHCl + HCl
Кислота же реагирует с железом:
Fe + 2HCl → FeCl2 + H2

Так выделяется ли водород в "школьном" опыте с гвоздем? А если вместо Fe взять Al, Mg или Zn?

Аватара пользователя
amik
Сообщения: 23125
Зарегистрирован: Вс мар 05, 2006 9:32 pm

Re: Школьная реакция

Сообщение amik » Пт дек 01, 2017 3:27 pm

Выделяется, причём тем больше в процентном отношении, чем "активнее" взятый для цементации меди из раствора соли металл.
Так вам нужно теоретическое обоснование?
Бог на стороне не больших батальонов, а тех, кто лучше стреляет (приписывается Вольтеру)

drevnij
Сообщения: 111
Зарегистрирован: Пт апр 28, 2006 9:29 am

Re: Школьная реакция

Сообщение drevnij » Пт дек 01, 2017 3:43 pm

Теоретическое я вроде написал. Хотелось бы знать, сколько выделится водорода на моль металла. Хотя это наверное уже вопрос для эксперимента.

Аватара пользователя
amik
Сообщения: 23125
Зарегистрирован: Вс мар 05, 2006 9:32 pm

Re: Школьная реакция

Сообщение amik » Пт дек 01, 2017 3:51 pm

Многое зависит от уровня требуемого решения. Если для "науки", то придётся учитывать массу факторов, включая активность ионов, потенциал перенапряжения водорода и свойства возникающей гальванической пары.
Если по-простому, то может и устроить объяснение за счёт наличия свободной кислоты.
Бог на стороне не больших батальонов, а тех, кто лучше стреляет (приписывается Вольтеру)

Alex K
Сообщения: 615
Зарегистрирован: Вт авг 09, 2011 7:29 pm

Re: Школьная реакция

Сообщение Alex K » Пт дек 01, 2017 6:59 pm

amik писал(а):
Пт дек 01, 2017 3:27 pm
Выделяется, причём тем больше в процентном отношении, чем "активнее" взятый для цементации меди из раствора соли металл.
Так вам нужно теоретическое обоснование?
речь, ведь, про конктретное железо, а не абстрактный активный металл? И сколько там, в растворе, кислоты? А водород в момент выделения в контакте с Cu2+ в растворе - это как?

Аватара пользователя
amik
Сообщения: 23125
Зарегистрирован: Вс мар 05, 2006 9:32 pm

Re: Школьная реакция

Сообщение amik » Пт дек 01, 2017 7:58 pm

ТС же назвал другие металлы в ряду возможных
Бог на стороне не больших батальонов, а тех, кто лучше стреляет (приписывается Вольтеру)

Аватара пользователя
antabu
Сообщения: 2710
Зарегистрирован: Пн май 25, 2009 7:00 pm

Re: Школьная реакция

Сообщение antabu » Сб дек 02, 2017 6:07 am

Практически при реакции алюминия с раствором хлорной меди можно менять условия так, чтобы основным продуктом была медь, либо водород.
Мой Карфаген обязан быть разрушен.
Новодворская.

Alex K
Сообщения: 615
Зарегистрирован: Вт авг 09, 2011 7:29 pm

Re: Школьная реакция

Сообщение Alex K » Сб дек 02, 2017 3:40 pm

antabu писал(а):
Сб дек 02, 2017 6:07 am
Практически при реакции алюминия с раствором хлорной меди можно менять условия так, чтобы основным продуктом была медь, либо водород.
ну, алюминий то при определенных условиях и из воды водород вытесняет

Alex K
Сообщения: 615
Зарегистрирован: Вт авг 09, 2011 7:29 pm

Re: Школьная реакция

Сообщение Alex K » Сб дек 02, 2017 3:50 pm

amik писал(а):
Пт дек 01, 2017 3:51 pm
Многое зависит от уровня требуемого решения. Если для "науки", то придётся учитывать массу факторов, включая активность ионов, потенциал перенапряжения водорода и свойства возникающей гальванической пары.
Если по-простому, то может и устроить объяснение за счёт наличия свободной кислоты.
для чего нужны числа потенциалов соответствующих пар ион/металл, константа диссоциации иона CuOH+, ну и перенапряжение водорода.
Скорее всего с медью будет ситуация, когда Cu2+ в растворе гораздо больше, чем H+ и как окислитель Cu2+ сильнее

Аватара пользователя
chaus
Сообщения: 2868
Зарегистрирован: Вт дек 24, 2013 2:37 pm

Re: Школьная реакция

Сообщение chaus » Сб дек 02, 2017 6:07 pm

Alex K писал(а):
Сб дек 02, 2017 3:40 pm
antabu писал(а):
Сб дек 02, 2017 6:07 am
Практически при реакции алюминия с раствором хлорной меди можно менять условия так, чтобы основным продуктом была медь, либо водород.
ну, алюминий то при определенных условиях и из воды водород вытесняет
Цинк и железо тоже.
When you open your heart to patriotism, there is no room for prejudice.

Maloy
Сообщения: 3912
Зарегистрирован: Пн дек 24, 2007 1:31 pm

Re: Школьная реакция

Сообщение Maloy » Сб дек 02, 2017 6:09 pm

drevnij писал(а):
Пт дек 01, 2017 3:43 pm
Теоретическое я вроде написал. Хотелось бы знать, сколько выделится водорода на моль металла. Хотя это наверное уже вопрос для эксперимента.
так ваши теоретические обоснования можно дополнить другим явлением, а именно возникновением гальванопары медь/железо и далее возможно куча вариантов развития событий, в зависимости от среды, от растворенного кислорода и тд... а то что водород выделяется вследствие гидролиза хлорида меди это фигня, тк гидролиз галогенидов меди осуществляется при высоких температурах, а при комнатной температуре его практически нет

Аватара пользователя
amik
Сообщения: 23125
Зарегистрирован: Вс мар 05, 2006 9:32 pm

Re: Школьная реакция

Сообщение amik » Пн дек 04, 2017 5:48 pm

Alex K, не понятно, что именно вы имеете в виду и что пытаетесь обосновать :dontknow:
Водород выделяется - да, выделяется. Это видно по пузырькам некоего газа, который выделяется из "медной шубы" на железе и других металлах, контактирующих с солями меди.
Бог на стороне не больших батальонов, а тех, кто лучше стреляет (приписывается Вольтеру)

Alex K
Сообщения: 615
Зарегистрирован: Вт авг 09, 2011 7:29 pm

Re: Школьная реакция

Сообщение Alex K » Пн дек 04, 2017 11:18 pm

amik писал(а):
Пн дек 04, 2017 5:48 pm
Alex K, не понятно, что именно вы имеете в виду и что пытаетесь обосновать :dontknow:
Водород выделяется - да, выделяется. Это видно по пузырькам некоего газа, который выделяется из "медной шубы" на железе и других металлах, контактирующих с солями меди.
Только он выделяется
а) НЕ по реакции Fe c р-ром HCl, образующимся из-за гидролиза CuCl2
б) он вообще не на железе выделяется
в) тут можно и за микроструктуру образовавшейся меди, кстати, поговорить

stallker
Сообщения: 2112
Зарегистрирован: Чт дек 03, 2009 12:08 am

Re: Школьная реакция

Сообщение stallker » Вт дек 05, 2017 1:32 am

Чтобы CuCl2 гидролизовалась надо много воды.
Сократ мне друг, но истина дороже.

Alex K
Сообщения: 615
Зарегистрирован: Вт авг 09, 2011 7:29 pm

Re: Школьная реакция

Сообщение Alex K » Вт дек 05, 2017 10:08 am

stallker писал(а):
Вт дек 05, 2017 1:32 am
Чтобы CuCl2 гидролизовалась надо много воды.
Э? Измерьте pH водного раствора CuCl2... Хотя воды там, конечно, много :-)

stallker
Сообщения: 2112
Зарегистрирован: Чт дек 03, 2009 12:08 am

Re: Школьная реакция

Сообщение stallker » Вт дек 05, 2017 11:18 am

Alex K писал(а):
Вт дек 05, 2017 10:08 am
Измерьте pH водного раствора CuCl2...
Так в сильно разбавленном растворе кислотность стремится к pH воды.
Если не подкислить, гидроокись меди выпадает в осадок. :)
Сократ мне друг, но истина дороже.

Аватара пользователя
Droog_Andrey
Сообщения: 2518
Зарегистрирован: Сб сен 29, 2007 8:29 pm
Контактная информация:

Re: Школьная реакция

Сообщение Droog_Andrey » Ср дек 06, 2017 8:02 am

Alex K писал(а):
Пн дек 04, 2017 11:18 pm
Только он выделяется
а) НЕ по реакции Fe c р-ром HCl, образующимся из-за гидролиза CuCl2
б) он вообще не на железе выделяется
в) тут можно и за микроструктуру образовавшейся меди, кстати, поговорить
Если я тычу пинцетом ртутную лужицу, залитую в чашке Петри соляной кислотой, то вся эта лужица начинает шипеть. Но это вовсе не признак того, что пинцет не растворяется.

Интенсивность же выделения водорода прямо зависит от pH: попробуйте задавить гидролиз каким-нибудь цитратным буфером и посмотрите, останется ли столько же пузырьков.
2^74207281-1 is prime!

Alex K
Сообщения: 615
Зарегистрирован: Вт авг 09, 2011 7:29 pm

Re: Школьная реакция

Сообщение Alex K » Ср дек 06, 2017 12:17 pm

Droog_Andrey писал(а):
Ср дек 06, 2017 8:02 am
Alex K писал(а):
Пн дек 04, 2017 11:18 pm
Только он выделяется
а) НЕ по реакции Fe c р-ром HCl, образующимся из-за гидролиза CuCl2
б) он вообще не на железе выделяется
в) тут можно и за микроструктуру образовавшейся меди, кстати, поговорить
Если я тычу пинцетом ртутную лужицу, залитую в чашке Петри соляной кислотой, то вся эта лужица начинает шипеть. Но это вовсе не признак того, что пинцет не растворяется.

Интенсивность же выделения водорода прямо зависит от pH: попробуйте задавить гидролиз каким-нибудь цитратным буфером и посмотрите, останется ли столько же пузырьков.
Какой гидролиз в системе Hg/Fe - р-р HCl ? В Вашем примере деполяризатором на катоде будет в одном случае (H+)aq, в другом - вода, потенциалы восстановления у них несколько разные.
К вопросу ТС был бы ближе случай, если б Вы заменили в Вашем примере р-р HCl на р-р HgCl2

Аватара пользователя
Droog_Andrey
Сообщения: 2518
Зарегистрирован: Сб сен 29, 2007 8:29 pm
Контактная информация:

Re: Школьная реакция

Сообщение Droog_Andrey » Ср дек 06, 2017 11:56 pm

В системе со ртутной лужицей представлен контраргумент к "не на железе выделяется".

Разницы между формальным H+(aq) и формальной водой реально нет.
2^74207281-1 is prime!

Аватара пользователя
chaus
Сообщения: 2868
Зарегистрирован: Вт дек 24, 2013 2:37 pm

Re: Школьная реакция

Сообщение chaus » Чт дек 07, 2017 11:16 am

Alex K писал(а):
Ср дек 06, 2017 12:17 pm
Droog_Andrey писал(а):
Ср дек 06, 2017 8:02 am
Alex K писал(а):
Пн дек 04, 2017 11:18 pm
Только он выделяется
а) НЕ по реакции Fe c р-ром HCl, образующимся из-за гидролиза CuCl2
б) он вообще не на железе выделяется
в) тут можно и за микроструктуру образовавшейся меди, кстати, поговорить
Если я тычу пинцетом ртутную лужицу, залитую в чашке Петри соляной кислотой, то вся эта лужица начинает шипеть. Но это вовсе не признак того, что пинцет не растворяется.

Интенсивность же выделения водорода прямо зависит от pH: попробуйте задавить гидролиз каким-нибудь цитратным буфером и посмотрите, останется ли столько же пузырьков.
Какой гидролиз в системе Hg/Fe - р-р HCl ? В Вашем примере деполяризатором на катоде будет в одном случае (H+)aq, в другом - вода, потенциалы восстановления у них несколько разные.
К вопросу ТС был бы ближе случай, если б Вы заменили в Вашем примере р-р HCl на р-р HgCl2
Я Вас умоляю! Залейте железо/алюминий/цинк раствором сулемы и посмотрите на выделение водорода.

Дискутировать, вода или соляная кислота, не стоит -- в любом случае деполяризатор H+(aq) (условно -- гидроксоний), реакция локализуется на катодных участках, сиречь на островках выделяющейся ртути. Зато растворяется -- менее благородный металл. При любом рН идут оба процессы как водородной, так и кислородной деполяризации, только скорость их определяется концентрацией деполяризатора по закону действующих масс. Для каждого металла есть величина рН, ниже которой преобладает водородная деполяризация, а выше -- кислородная. Для железа, например, эта величина рН около 4 (в условиях естественной аэрации раствора).

А можно ещё подискутировать о том, как именно происходит восстановление гидроксония до молекулы водорода -- с чего именно на что именно переносится электрон))))))
Этот вопрос по своей неисчерпаемости едва ли не превосходит вопрос о числе ангелов на кончике иглы.
When you open your heart to patriotism, there is no room for prejudice.

Ответить

Вернуться в «неорганическая химия и химия твердого тела / inorganic chemistry»

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и 3 гостя