Охарактеризуйте химические свойства следующих металлов: а) калия; б) цинка; в) меди. Запишите уравнения соответствующих химических реакций. Рассмотрите их с точки зрения теории электролитической диссоциации и процессов окисления — восстановления. В чём сходство и различия свойств перечисленных металлов?
Химические свойства калия:
1) Взаимодействие с неметаллами.
$2K + S ⟶ K_{2}S$
$S^{0} + 2ē ⟶ S^{-2}$ − окислитель
$K^{0} - 1ē ⟶ K^{+2}$ − восстановитель
2) Взаимодействие с водой.
$2K + 2H_{2}O ⟶ 2KOH + H_{2}↑$
$2H^{+1} + 2ē ⟶ H_{2}^{0}$ − окислитель
$K^{0} - 1ē ⟶ K^{+2}$ − восстановитель
3) Взаимодействие с кислотами.
$2K + 2HCl ⟶ 2KCl + H_{2}↑$
$2K + 2H^{+} + 2Cl^{-} ⟶ 2K^{+} + 2Cl^{-} + H_{2}↑$
$2K + 2H^{+} ⟶ 2K^{+} + H_{2}↑$
$2K + 2HCl ⟶ 2KCl + H_{2}↑$
$2H^{+1} + 2ē ⟶ H_{2}^{0}$ − окислитель
$K^{0} - 1ē ⟶ K^{+}$ − восстановитель
Химические свойства цинка:
1) Взаимодействие с неметаллами.
$Zn + S ⟶ ZnS$
$S^{0} + 2ē ⟶ S^{-2}$ − окислитель
$Zn^{0} - 2ē ⟶ Zn^{+2}$ − восстановитель
2) Взаимодействие с водой.
Не реагирует с водой.
3) Взаимодействие с кислотами.
$Zn + 2HCl ⟶ ZnCl_{2} + H_{2}↑$
$Zn + 2H^{+} + 2Cl^{-} ⟶ Zn^{2+} + 2Cl^{-} + H_{2}↑$
$Zn + 2H^{+} ⟶ Zn^{2+} + H_{2}↑$
$Zn + 2HCl ⟶ ZnCl_{2} + H_{2}↑$
$2H^{+1} + 2ē ⟶ H_{2}^{0}$ − окислитель
$Zn^{0} - 2ē ⟶ Zn^{+2}$ − восстановитель
4) Взаимодействие с растворами солей.
$Zn + CuCl_{2} ⟶ ZnCl_{2} + Cu$
$Zn + Cu^{2+} + 2Cl^{-} ⟶ Zn^{2+} + 2Cl^{-} + Cu$
$Zn + Cu^{2+} ⟶ Zn^{2+} + Cu$
$Zn + CuCl_{2} ⟶ ZnCl_{2} + Cu$
$Cu^{+2} + 2ē ⟶ Cu^{0}$ − окислитель
$Zn^{0} - 2ē ⟶ Zn^{+2}$ − восстановитель
5) Взаимодействие с оксидами.
$3Zn + Fe_{2}O_{3} ⟶ 3ZnO + 2Fe$
$Fe^{+3} + 3ē ⟶ Fe^{0}$ − окислитель
$Zn^{0} - 2ē ⟶ Zn^{+2}$ − восстановитель
Химические свойства меди:
1) Взаимодействие с неметаллами.
$Cu + S ⟶ CuS$
$S^{0} + 2ē ⟶ S^{-2}$ − окислитель
$Cu^{0} - 2ē ⟶ Cu^{+2}$ − восстановитель
2) Взаимодействие с водой.
Не реагирует с водой.
3) Взаимодействие с кислотами.
Не реагирует с разбавленными кислотами.
4) Взаимодействие с растворами солей.
$Cu + 2AgNO_{3} ⟶ Cu(NO_{3})_{2} + Ag$
$Cu + 2Ag^{+} + 2NO_{3}^{-} ⟶ Cu^{2+} + 2NO_{3}^{-} + Ag$
$Cu + 2Ag^{+} ⟶ Cu^{2+} + Ag$
$Cu + 2AgNO_{3} ⟶ Cu(NO_{3})_{2} + Ag$
$Ag^{+} + 1ē ⟶ Ag^{0}$ − окислитель
$Cu^{0} - 2ē ⟶ Cu^{+2}$ − восстановитель
5) Взаимодействие с оксидами.
$Cu + Ag_{2}O ⟶ CuO + Ag$
$Ag^{+} + 1ē ⟶ Ag^{0}$ − окислитель
$Cu^{0} - 2ē ⟶ Cu^{+2}$ − восстановитель
