Pdstawy Chemii Nierganicznej kd kursu: CHC012001 l Ćwiczenia labratryjne AKTYWNOŚĆ CHEMICZNA I ELEKTROCHEMICZNA METALI Opracwał: Tmasz Chmielewski W P R O W A D Z E N I E Aktywnść metalu, lub inaczej jeg reaktywnść, jest miarą łatwści, z jaką dany metal traci swje elektrny walencyjne, stając się katinem. Birąc pd uwagę becnść wymiany elektrnów w reakcjach metali ze śrdwiskiem, aktywnść chemiczna metali jest równznaczna z ich aktywnścią elektrchemiczną. Najaktywniejszymi są więc te metale, które najłatwiej tracą elektrny z pwłk walencyjnych. Wiadm zatem, że najaktywniejszymi metalami są pierwiastki I i II grupy układu kresweg (Li, Na, K... Be, Mg, Ca ). Najmniej aktywnymi są natmiast metale znajdujące się w VI kresie układu kresweg i zlkalizwane w prawej części blku tzw. metali d-elektrnwych (Rh, Ir, Pt, Pd, Ag, Au,...). Metale I i II grupy układu kresweg, najbardziej aktywne chemicznie, ulegają np. gwałtwnej reakcji z wdą z wydzieleniem gazweg wdru, np: 2 Na + 2 H 2 O 2 Na + + 2 OH - + H 2 (1) Ca + 2 H 2 O Ca 2+ + 2 OH - + H 2 (2) Bardz wyska aktywnść metali I i II grupy układu kresweg jest zazwyczaj niekrzystna i pwduje, że praktyczne zastswanie tych metali staje się bardz graniczne. Im mniejsza jest natmiast aktywnść chemiczna metalu, tym zakres jeg praktycznych zastswań staje się większy. Tak więc znajmść aktywnści chemicznej metalu w kreślnych warunkach pzwala kreślić mżliwści jeg praktyczneg zastswania i przewidzieć parametry, w których będzie n trwały lub dprny na działanie śrdwiska. Wspólną cechą większści metali jest ich zdlnść d krdwania, tj. niszcząceg reagwania z taczającym je śrdwiskiem rztwrem lub atmsferą gazwą. Metal znajdujący się w kntakcie z krzyjnym śrdwiskiem (np. rztwrem wdnym) stanwi nietrwały termdynamicznie układ, który na drdze reakcji chemicznej dąży d samrzutneg przejścia w układ bardziej trwały z jednczesnym uwlnieniem energii. Takim trwałym układem dla metali są jeg rzpuszczalne lub trudnrzpuszczalne związki: jny prste lub kmplekswe, sle, tlenki, wdrtlenki. Prces pnwneg przeprwadzenia związków metali w ich pstać metaliczną wymaga dstarczenia energii, tak jak ma t miejsce w przypadku wytwarzania metali z ich surwców (rud, kncentratów itp.). Mżna zatem pwiedzieć, że rztwarzanie metalu lub twrzenie jeg związków jest dążeniem metalu d pwrtu d jeg stanu naturalneg jakim jest jeg pstać utlenina.
Prcesy rztwarzania lub utleniania niszczą częst metale w spsób niepżądany, a niszczenie takie nazywane jest krzją. Szybkść krzji, tzn. szybkść rztwarzania metalu w rztwrze lub szybkść jeg utleniania w atmsferze gazwej, frmy występwania metalu w prduktach reakcji, fizyczna pstać wydzielneg prduktu są miarą chemicznej aktywnści teg metalu w kntakcie ze śrdwiskiem. Wstępna analiza aktywnści chemicznej metalu mże być przeprwadzna w parciu fizykchemiczne wielkści termdynamiczne, takie jak np. ptencjał standardwy redukcji (E ). Analiza wartści ptencjału standardweg (dstępnych w tablicach fizykchemicznych) pzwala kreślić, w jakich warunkach (ptencjał red-x, ph, temperatura) mżliwe są reakcje na pwierzchni metalu, a w jakich warunkach prcesy takie ulegają zahamwaniu lub są w góle niemżliwe. Pdstawą analizy aktywnści metali w rztwrach jest tzw. szereg elektrchemiczny metali, zwany częst szeregiem napięciwym, który klasyfikuje metale według wartści ich standardwych ptencjałów redukcji (E ), które pdawane są w tablicach fizykchemicznych. Im niższy jest standardwy ptencjał redukcji metalu, tym jeg aktywnść chemiczna jest większa. W szeregu elektrchemicznym wyróżniamy metale nieszlachetne, tj. takie, które ulegają rztwarzaniu w rztwrach wdnych z wydzieleniem wdru raz metale szlachetne, tj. takie, które nie ulegają rztwarzaniu z wydzieleniem wdru. Metale nieszlachetne charakteryzują się ujemnymi wartściami ptencjałów standardwych, natmiast ptencjały metali szlachetnych są zawsze ddatnie. Granicą szlachetnści metali jest standardwy ptencjał redukcji dla wdru ( 0.0 V ). Metale nieszlachetne są, zatem metalami wyższej aktywnści chemicznej w E /H H 2 prównaniu z metalami szlachetnymi. Metale nieszlachetne (Mg, Zn, Fe, Al., Ni...) E H 2 /H 0.0 V Metale szlachetne (Cu, Ag, Au, Pt, Pd) E O < 0,0 V E O > 0,0 V Ptencjał standardwy, E (V) Wartści standardweg ptencjału (E ) nie da się bezpśredni zmierzyć, mżna g natmiast wyznaczyć w parciu dane termdynamiczne. Pmiar E ma zawsze charakter względny. Standardwy ptencjał E (zwany częst ptencjałem nrmalnym) dwlnej elektrdy (półgniwa) jest z definicji równy wartści siły elektrmtrycznej (SEM) gniwa zbudwaneg z tej elektrdy ( wszystkich reagentach w warunkach standardwych tj. stężeniu 1 M, temperaturze 298 K i ciśnieniu 1 atm) raz nrmalnej elektrdy wdrwej, której ptencjał standardwy ma wartść równą 0.0 V. Zatem np. wartść E dla elektrdy cynkwej (Zn/Zn 2+ ) jest równa wartści SEM gniwa zbudwaneg z elektrdy wyknanej z metaliczneg cynku zanurzneg w 1 M rztwrze jnów Zn 2+ (prawa elektrda gniwa, katda) i nrmalnej elektrdy wdrwej (H + /H 2 ), którą stanwi blaszka platynwa pkryta czernią platynwą i zanurzna w 1 M rztwrze jnów H +, przez który przedmuchiwany jest gazwy wdór pd ciśnieniem 1 atm (lewa elektrda, anda). Aktywnść elektrchemiczna metali (lub inaczej ich szlachetnść alb nieszlachetnść) mże być więc kreślna na pdstawie wartści ich ptencjałów standardwych, E (Tabela 1). Jeśli więc np. standardwy ptencjał redukcji cynku, - 1 - E 2 0.76 V, t znacza, że mżliwe Zn/Zn jest rztwarzanie teg metalu w rztwrze nieutleniająceg kwasu (np. slneg) z wydzieleniem
wdru ( E /H H 2 0.0 V ). W kntakcie cynku z kwasem slnym na pwierzchni cynku będzie zachdził prces utleniania cynku d jnów cynku(ii): Zn Zn 2+ + 2e -, E 2 0.76 V (3) Zn/Zn któremu musi twarzyszyć prces redukcji jnów wdrwych z wydzieleniem gazweg wdru: 2H + + 2e - H 2, 0.00 V (4) W reakcji rztwarzania cynku w kwasie slnym jny wdrwe pełnią funkcję utleniacza, zaś cynk rlę reduktra. Aby reakcja rztwarzania dwlneg metalu (Me) w kwasie nieutleniającym zachdziła samrzutnie z utwrzeniem jnów Me n+, musi być spełniny warunek: E H E E /H H 2 (5) 2/H n Me/Me Taki warunek będzie spełniny wyłącznie dla metali nieszlachetnych, np. Mg, Fe, Ni, Cr, Al i in. W przeciwieństwie d cynku, wartść standardweg ptencjału redukcji dla srebra jest ddatnia i wynsi V. Jest więc znacznie wyższa d wartści standardweg ptencjału E dla wdru ( E 0.800 Ag/Ag E /H H 2 0.00 V ). Zatem, nie mże djść d rztwarzania srebra z udziałem redukcji jnów wdrwych i z wydzieleniem wdru, jak reakcji katdwej, bwiem E Ag/Ag H2/H E. Również inne metale szlachetne, tj. te, których ptencjał standardwy (E ) jest ddatni (Cu, Au, Pt, Pd...) nie będą reagwać z wydzieleniem wdru (nie będą zatem rztwarzać się w kwasach nieutleniających). Elektrda Tabela 1. Ptencjały standardwe niektórych elektrd metalicznych raz niemetalicznych. Reakcja elektrdwa Ptencjał standardwy, E, V Elektrda Reakcja elektrdwa Ptencjał standardwy, E, V Li + /Li Li + + e - Li - 3,040 H + /H2 2H + + 2e - H2 0,000 K + /K K + + e - K - 2,931 Cu 2+ /Cu Cu 2+ + 2e - Cu + 0,342 Ca 2+ /Ca Ca 2+ + 2e - Ca - 2,866 Cu + /Cu Cu + + e - Cu + 0,521 Na + /Na Na + + e - Na - 2,714 Fe 3+ /Fe 2+ Fe 3+ + e - Fe 2+ + 0,77 Mg 2+ /Mg Mg 2+ + 2e - Mg - 2,372 Hg/Hg2 2+ Hg2 2+ + 2e - 2 Hg + 0,789 Al 3+ /Al Al 3+ + 3e - Al. - 1,662 Ag + /Ag Ag + + e - Ag + 0,800 Zn 2+ /Zn Zn 2+ + 2e - Zn - 0,763 NO3 - /NO2 NO3 - + 2H + + e - NO2 + H2O + 0,800 H2O/H2 H2O + 2e - H2 + 2 OH - -0, 83 NO3 - NO3 /NO - + 4H + + 3e - NO + 2H2O + 0,96 Fe 2+ /Fe Fe 2+ + 2e - Fe - 0,447 O2/H2O O2 + 4H + + 4e - 2H2O + 1,23 Ni 2+ /Ni Ni 2+ + 2e - Ni - 0,258 Cl2/Cl - Cl2 + 2e - 2Cl - + 1,36 Sn 2+ / Sn Sn 2+ + 2e - Sn - 0,136 Au 3+ /Au Au 3+ + 3e - Au + 1,498 Pb 2+ /Pb Pb 2+ + 2e - Pb - 0,126 F2/F _ F2 + 2e - 2 F - + 2,87 Standardwy ptencjał redukcji (E ) jest wielkścią dpwiadającą standardwym warunkm ciśnienia, stężenia i temperatury. W praktyce te standardwe występują rzadk, stąd rzeczywiste wartści ptencjałów elektrchemicznych (E) dla warunków innych niż standardwe muszą być kreślane w parciu równanie Nernsta, które przyjmuje następującą pstać: - 2 -
RT [utl] E E ln (6) nf [red] gdzie: R jest stałą gazwą (8,314 J/mlK), T temperaturą bezwzględną (K), n liczbą wymienianych elektrnów w prcesie, F stałą Faraday a (96 500 C), [utl] stężenie (aktywnść) mlwa frmy utleninej, [red] stężenie (aktywnść) mlwa frmy zredukwanej Cynk zanurzny w rztwrze jnów Zn 2+ niestandardwym stężeniu (aktywnści) równym a 2 Zn znajduje się w równwadze z tymi jnami zgdnie z reakcją (3). Ptencjał elektrdy cynkwej kreśla się w parciu wyrażenie: E RT a RT (7) / 2 Zn 2 E 2 ln E 2 ln a 2 Zn Zn Zn / Zn Zn / Zn Zn nf azn nf W równaniu tym aktywnść metaliczneg cynku przyjęt za równą jednści, zgdnie z knwencją, że aktywnść wszystkich czystych substancji wynsi 1. Metale szlachetne (Cu, Ag, Au...) będą ulegały prcesm rztwarzania jedynie w becnści takich czynników utleniających (substancji lub jnów), których ptencjał redukcji jest wyższy d ptencjału redukcji metalu szlachetneg. W przypadku miedzi mżna zatem czekiwać jej rztwarzania w rztwrach wdnych dpier w becnści silnych utleniaczy, np. kwasów utleniających (stężny HNO 3, stężny H 2 SO 4, gazwy chlr, jny Fe 3+ itp.). W rztwrze kwasu aztweg(v) na pwierzchni miedzi zachdzą wówczas reakcje: Cu Cu 2+ + 2e -, E 2 0.342 V (8) Cu/Cu NO - 3 + 2H + + e - NO 2 + H 2 O, E 0.800 V Rztwarzaniu metali szlachetnych (Cu, Ag, Au, Pt...) w rztwrach wdnych sprzyja becnść w tych rztwrach niektórych jnów lub płączeń (np. CN -, S 2 O 3 2-, NH 3, Cl - ), tzw. ligandów, które z metalami szlachetnymi twrzą w rztwrze bardz trwałe i dbrze rzpuszczalne związki, zwane związkami kmplekswymi. Wiadm np., że tak szlachetny metal jak złt, który nie ulega krzji w zasadach ani kwasach nawet utleniających (za wyjątkiem wdy królewskiej) bardz łatw rztwarza się w rzcieńcznych, natleninych wdnych rztwrach cyjanku ptasu, któreg stężenie wynsi zaledwie 200 500 mg/dm 3 a temperatura nie przekracza temperatury tczenia. Niektóre metale wykazujące właściwści amfteryczne (np. Al, Zn, Pb, Cr...) mgą ulegać rztwarzaniu zarówn w śrdwiskach kwaśnych jak i w alkalicznych. W rztwrach kwasów nieutleniających metale amfteryczne przechdzą d rztwru w pstaci katinów (Al 3+, Zn 2+, Cr 3+, Pb 2+ ), np.: NO - 3 /NO 2 (9) 2 Al + 6 H + 2 Al 3+ + 3 H 2 (10) Pb + 2 H + Pb 2+ + H 2 (11) natmiast w śrdwisku alkalicznym - w pstaci aninów: [Al(OH) 4 ] -, [Cr(OH) 4 ] -, [Pb(OH) 4 ] 2-, np.: 2 Al + 2 OH - + + 6 H 2 O 2 [Al(OH) 4 ] - + 3 H 2 (12) Ta właściwść metali amfterycznych granicza więc ich zastswanie jak twrzyw knstrukcyjnych zarówn w rztwrach kwaśnych jak i w rztwrach zasadwych ze względu na ich wyską aktywnść chemiczną i krzję w tych warunkach. - 3 -
Dla każdeg metalu istnieją takie warunki (ph, ptencjał), że metal ten znajduje się w stanie niereaktywnym, np. gdy nie zstanie siągnięty ptencjał jeg rztwarzania, (Tabela 1.). Jeśli więc ptencjał miedzi zanurznej w rztwrze dwlneg dczynnika jest mniejszy niż +0.342 V, t nie nastąpi przechdzenie teg szlachetneg metalu d rztwru w wyniku reakcji (6). Dpier, gdy ptencjał miedzi przekrczy wartść +0.342 V zacznie się na rztwarzać. Warunki rztwarzania miedzi zstaną siągnięte np. w rztwrach HNO 3 w rztwrach zawierających chlr raz w rztwrach zawierających tlen lub jny Fe 3+. W wielu przypadkach mżliwe jest zamierzne bniżenie ptencjału metalu d wartści, przy której nie mże zachdzić jeg rztwarzanie, czyli metal nie krduje. Takieg bniżenia ptencjału mżna dknać alb za pmcą pdłączenia metalweg elementu d zewnętrzneg źródła prądu stałeg, alb przez zwarcie teg elementu z metalem niższym ptencjale (np. cynk bniża w ten spsób ptencjał żelaza lub stali i zmniejsza ich krzję). Cynk, twrząc gniw z żelazem, zmniejsza aktywnść chemiczną żelaza. W praktyce istnieją takie warunki, w których według analizy wartści ptencjału standardweg E metal pwinien wykazywać swją znaczną aktywnść, jednakże trudnrzpuszczalny prdukt krzji teg metalu (sól, tlenek, wdrtlenek...) twrzy na jeg pwierzchni szczelną warstewkę chrnną, która pwduje znaczne bniżenie szybkści jeg krzji. Mówimy wówczas, że metal pkryty taką warstewką stałeg prduktu krzji znajduje się w stanie pasywnym, tzn. takim, w którym szybkść jeg utleniania lub rztwarzania jest znikma. Zjawisk pasywacji występuje m.in. w przypadku żelaza, glinu, cynku, niklu, chrmu i in. Glin jest metalem nieszlachetnym, bwiem jeg standardwy ptencjał redukcji E jest ujemny i wynsi -1.662 V. Niski ptencjał standardwy glinu nie musi jednak znaczać, że metal wykazuje wyską aktywnść tzn. łatw krduje w każdych warunkach. Jeg zdlnść d pasywacji szczelną i silnie przylegającą warstewką Al 2 O 3 w becnści utleniaczy (np. tlenu z pwietrza, czy rztwru kwasu aztweg) czyni pwierzchnię glinu dprną na działanie tczenia i trwałą w użytkwaniu: 2 Al + 2 3 O2 Al 2 O 3 (13) 2 Al + 2 HNO 3 Al 2 O 3 + 2NO + H 2 O (14) Pasywujących właściwści prduktów krzji ani samej pasywacji nie da się przewidzieć w parciu analizę termdynamiczną (tzn. wyłącznie na pdstawie wartści ptencjałów E z tabeli 1). Pasywacja jak zjawisk twarzyszące hamwaniu krzji metali i pasywnść jak stan pwierzchni metalu są pjęciami związanymi z szybkścią reakcji (kinetyką) i muszą być dla danych warunków kreślane empirycznie tj. w parciu badania szybkści reakcji. Jeśli metal mniej szlachetny ( niższym ptencjale E ) znajduje się w kntakcie z rztwrem wdnym zawierającym jny metalu bardziej szlachetneg ( wyższym ptencjale E ), wówczas będziemy mieli d czynienia z tzw. prcesem wypierania metalu bardziej szlachetneg ( mniejszej aktywnści chemicznej) przez metal mniej szlachetny ( większej aktywnści chemicznej). Przykłady takich prcesów wypierania są następujące: Cu 2+ + Zn Cu + Zn 2+ (15) Sn 2+ + Zn Sn + Zn 2+ (16) 2 Ag + + Mg 2 Ag + Mg 2+ (17) 2 [Au(CN) 2 ] - + Zn Au + [Zn(CN) 4 ] 2- (18) - 4 -
Metal zanurzny w rztwrze jnów teg metalu twrzy układ zwany półgniwem, lub elektrdą. Jeśli dwa metale znajdujące się w kntakcie z rztwrem i różniące się wartściami ptencjałów są ze sbą zwarte, wówczas twrzą gniw galwaniczne, w którym samrzutnemu przepływwi prądu twarzyszą dpwiednie reakcje chemiczne. W przypadku gniwa zbudwaneg z żelaza zanurzneg w rztwrze sli Fe(II) ( E 2 0.447 V ) i miedzi zanurznej w rz- Fe/Fe twrze sli Cu(II) ( E 2 0.345 V ) elektrdą, na której zajdzie prces redukcji (katda) będzie Cu/Cu elektrda wyższym ptencjale (elektrda miedziana), natmiast elektrdą, na której zajdzie prces utlenienia (andą) będzie elektrda niższym ptencjale (elektrda żelazna). Siła elektrmtryczna (SEM) tak zbudwaneg gniwa jest różnicą ptencjałów elektrdy prawej (miedzianej) i lewej (żelaznej) i dla warunków standardwych wynsi: SEM = + 0,345 - (-0,447) = + 0,792 V. LITERATURA 1. Bielański A., Pdstawy chemii nierganicznej, Wyd. Naukwe PWN, Warszawa 2002 (rzdz. 12). 2. Minczewski J., Marczenk Z., Chemia analityczna, tm 1 Pdstawy teretyczne i analiza jakściwa, Wyd.Naukwe PWN, Warszawa 1998 3. Szmal Z.S., Lipiec T., Chemia analityczna z elementami analizy instrumentalnej, Wyd. Lekarskie PZWL, Warszawa 1996. Pytania kntrlne: 1. Pdaj przykłady trzech metali nieszlachetnych raz zapisz ich reakcje z kwasem slnym i siarkwym. 2. Pdaj przykład reakcji rztwarzania metalu szlachetneg w wybranym kwasie. 3. Na pdstawie szeregu elektrchemiczneg wytypuj dwie pary metali i blicz standardwe SEM gniw zbudwanych z tych metali. 4. Ptencjały standardwe dla niklu i srebra wynszą: E 0.258 V Ni/Ni 2 E 0.800V Ag/Ag standardwą SEM gniwa zbudwaneg z tych metali. Zapisz reakcje elektrdwe w gniwie.. Oblicz 5. Oblicz SEM gniwa zbudwaneg z blaszki miedzianej zanurznej w 0,01M CuSO 4 i blaszki żelaznej zanurznej w 1M FeSO 4. Zapisz reakcje zachdzące na elektrdach teg gniwa. 6. Blaszkę magnezwą zanurzn w rztwrze zawierającym jny niklu(ii) i kwas siarkwy. Jakie reakcje zajdą na pwierzchni magnezu? 7. Pdaj definicje andy i katdy w gniwie elektrchemicznym. Zapisz przykładwy schemat dwlneg gniwa. 8. Dlaczeg p zwarciu biegunów gniwa galwaniczneg w bwdzie płynie prąd? Uzasadnij na wybranym przykładzie. 9. Jakich reakcji mżna czekiwać p zanurzeniu metaliczneg chrmu d rztwru AgNO 3? 10. Zapisz schemat gniwa galwaniczneg, w którym zachdzi reakcja: Zn(s) + Cl 2 (g) = Zn 2+ + 2Cl -. 11. Zapisz reakcje, które zajdą p zanurzeniu metaliczneg łwiu d rztwru siarczanu glinu? 12. Jakich metali mżna użyć d wydzielenia metalicznej miedzi z rztwru CuSO 4? Pdaj mżliwe reakcje. 13. Dlaczeg złt, platyna i pallad nie ulegają rztwarzaniu ani w kwasie siarkwym ani aztwym? Uzasadnij t w parciu wartści standardwych ptencjałów tych metali. - 5 -
W Y K O N A N I E D O Ś W I A D C Z E Ń Dświadczenie 1. Szereg elektrchemiczny metali Cel ćwiczenia: wykazanie różnic w aktywnści chemicznej metali szlachetnych i nieszlachetnych. Materiały i dczynniki: wirki: miedź, cynk; 0,25 M rztwry: ZnCl 2 (chlrek cynku(ii)), SnCl 2 (chlrek cyny(ii));cucl 2 (chlrek miedzi(ii)); 0.05 M rztwór AgNO 3 (aztan(v) srebra). D 4 prbówek wprwadzić klejn p kł 5 cm 3 0.25 M rztwrów: ZnCl 2, SnCl 2, CuCl 2, natmiast d czwartej 5 cm 3 0.05 M AgNO 3. D każdej z próbówek wrzucić parę wiórków Zn. Wiórki metali pwinny być zanurzne w rztwrach sli. D 4 klejnych prbówek z rztwrami ZnCl 2, SnCl 2, CuCl 2 i AgNO 3 wrzucić wiórki Cu. P kł 5 minutach zantwać bserwacje dtyczące stanu pwierzchni bu metali i zapisać ew. reakcje chemiczne. Uzasadnić przebieg reakcji w parciu wartści standardwych ptencjałów redukcji (E ) z tabeli 1. Zantwać bserwacje w pniższej tabeli i uprządkwać badane metale według ich malejącej aktywnści. Metal Rztwór Zn Cu ZnCl 2, CuCl 2 SnCl 2 AgNO 3 Dświadczenie 2. Krzja glinu Cel ćwiczenia: wykazanie różnic w aktywnści chemicznej glinu pddaneg aktywacji za pmcą aztanu(v) rtęci(i). Materiały i dczynniki: glin metaliczny (pasek - blaszka), 0,1 M rztwór Hg 2 (NO 3 ) 2 (aztan(v) rtęci(i)) - 6 -
Blaszkę glinwą czyścić papierem ściernym i płukać wdą destylwaną. Nanieść na pwierzchnię blaszki 1-2 krple 0,1 M rztwru Hg 2 (NO 3 ) 2. P 2-3 minutach usunąć rztwór sli rtęci(i) za pmcą kawałka bibuły filtracyjnej i pzstawić na pwietrzu przez k. 15 20 minut. P naniesieniu rztwru Hg 2 (NO 3 ) 2 na pwierzchnię glinu następuje wydzielenie rtęci, której becnść uniemżliwia pasywację glinu. Glin twrzy z rtęcią amalgamat, który jest utleniany tlenem z pwietrza. Wiedząc, że biały nalt na pwierzchni glinu, twrzący się w miejscu działania Hg 2 (NO 3 ) 2 t tlenek glinu(iii), napisz reakcje zachdzące w trakcie eksperymentu. Dświadczenie 3. Aktywnść chemiczna łwiu Cel ćwiczenia: wykazanie różnic w aktywnści chemicznej łwiu w różnych kwasach. Materiały i dczynniki: łów metaliczny (granulki lub skrawki), 0,1 M Pb(NO 3 ) 2 (aztan(v) łwiu(ii), 0,1 M KI (jdek ptasu), 1 M rztwry: HNO 3 (kwas aztwy(v)), HCl (kwas slny), H 2 SO 4 (kwas siarkwy(vi)). a) Wyknaj reakcję charakterystyczną, wprwadzając d prbówki 1 cm 3 wdy, 5 krpli 0,1 M Pb(NO 3 ) 2, i 5 krpli 0,1 M KI: Pb 2+ + 2I - PbI 2, żółty sad (15) Prbówkę z sadem PbI 2 pzstaw jak wzrzec d części (b) ćwiczenia. b) D trzech prbówek wprwadzić p granulce lub pasku metaliczneg łwiu, któreg pwierzchnia pwinna być śwież czyszczna papierem ściernym. D pierwszej prbówki ddać kł 1 cm 3 1 M HNO 3, d drugiej kł 1 cm 3 1 M HCl, natmiast d trzeciej kł 1 cm 3 1 M H 2 SO 4. Prbówki grzewać przez kł 5 minut w łaźni wdnej lub strżnie w górnej części płmienia palnika, wstrząsając nieustannie zawartścią. P studzeniu w każdej z prbówek sprawdzić becnść jnów Pb 2+. W tym celu pbrać 0,5 cm 3 badaneg rztwru i wprwadzić d prbówki zawierającej k. 1 cm 3 H 2 O i 2-3 krple rztwru KI. Jakie bserwujesz różnice w zachwaniu się łwiu w rztwrach HCl, H 2 SO 4 i HNO 3? Dlaczeg tylk w jednej z próbówek bserwuje się wydzielenie sadu PbI 2? Zapisz reakcje i wyjaśnij zachwanie PbCl 2 i PbSO 4. - 7 -