Question

Известно, что металлы, стоящие в ряду активности до Н2, вытесняют H2 при взаимодействии с кислотами (кроме H2SO4 и HNO3). Почему только металлы до H2? В чем смысл того, что в ряду активности металлов стоит неметалл Н2? Зависит ли взаимодействие металлов и кислот от электроотрицательности (ЭО) металла?​

Answer 1

Объяснение:

Неметалл водород, а точнее, окислительно-восстановительная пара 2H⁺/H₂ при стандартных условиях имеет (принято) стандартный электродный потенциал = 0 В. При нахождении металла до водорода в ряду активности, потенциал металла ниже (<0 B), в таком случае металл вытеснить водород из кислот. Если металл стои́т в ряду активности после водорода, его потенциал выше (>0 B), такие металлы водород из кислот не вытесняют. Водород появился в ряду активности металлов, потому что относительно стандартного водородного электрода измеряют потенциалы металлов (да и других окислительно-восстановительных пар). Приведём оба примера.

① Zn + 2H⁺ ⟹ Zn²⁺ + H₂↑

анод (–): Zn⁰ ⟶ Zn²⁺ + 2ē (окисление)

катод (+): 2H⁺ + 2ē ⟶ H₂⁰ (восстановление)

ЭДС⁰ = E⁰(2H⁺/H₂) – E⁰(Zn²⁺/Zn) = 0 В – (–0,76 В) = 0,76 В > 0

при положительном значении электродвижущей силы ОВР протекает прямая реакция.

② 2Ag + 2H⁺ ⟸ 2Ag⁺ + H₂↑

анод (предположительно) (–): Ag⁰ ⟶ Ag⁺ + ē (окисление)

катод (предположительно) (+): 2H⁺ + 2ē ⟶ H₂⁰ (восстановление)

ЭДС⁰ = E⁰(2H⁺/H₂) – E⁰(Ag⁺/Ag) = 0 В – 0,8 В = – 0,8 В < 0

при отрицательном значении ЭДС прямая реакция невозможна, протекает обратная реакция.

Таким образом, водород вытесняют металлы, стоящие в ряду активности до самого водорода. А сам водород восстановить металлы из растворов солей, если металл стои́т в ряду напряжений после водорода. Электроотрицательность здесь ни при чём.