Ряд активности и условия замещения
Положение металла в ряду помогает прогнозировать реакции с кислотами и растворами солей. Проверим ограничения правила и найдём недостаточный реагент в расчёте.
Чему научимся
- Прогнозировать замещение металла из раствора соли
- Применять правило выделения H₂ только к подходящим кислотам
- Определять недостаточный реагент по мольным отношениям
Разбираемся в теме
Сравнение металлов
В школьном ряду активности Mg, Al, Zn и Fe расположены левее H, а Cu и Ag правее. Более активный металл может вытеснять менее активный из раствора его соли: Fe + CuSO₄ → FeSO₄ + Cu. Прогноз включает проверку среды и побочных процессов: активнейшие Na и K в воде прежде всего реагируют с самой водой.
Металлы левее H обычно выделяют H₂ из разбавленных неокисляющих кислот, например Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂. Медь с разбавленной HCl в обычной школьной модели водород не выделяет. Азотная кислота и концентрированная серная обладают окислительными свойствами, поэтому правило «левее H» не описывает их продукты.
Плёнки, вода и расчёты
Оксидная плёнка алюминия может замедлять наблюдаемую реакцию; концентрированные HNO₃ и H₂SO₄ при обычной температуре способны пассивировать некоторые металлы, включая Al и Fe. Поведение с водой тоже различается: Na и Ca реагируют с холодной водой, а железо взаимодействует с водяным паром при нагревании. Ряд активности не задаёт одинаковую скорость всех реакций.
Если даны количества обоих реагентов, делят количество каждого на его коэффициент в уравнении. Меньшее отношение определяет недостаточный реагент и максимальное количество продукта. При отношении 1:1 в Fe + CuSO₄ → FeSO₄ + Cu сравнивают моли Fe и CuSO₄, а не их массы; избыток второго участника остаётся после реакции.
Разобранные примеры
Смешали 11,2 г Fe и раствор с 16 г безводного CuSO₄. Найди массу Cu при полном взаимодействии; Fe = 56, Cu = 64, S = 32, O = 16.
- n(Fe) = 11,2/56 = 0,2 моль; M(CuSO₄) = 64 + 32 + 64 = 160 г/моль, n(CuSO₄) = 16/160 = 0,1 моль.
- В Fe + CuSO₄ → FeSO₄ + Cu коэффициенты 1:1; CuSO₄ недостаточен, поэтому образуется 0,1 моль Cu.
- m(Cu) = 0,1 × 64 = 6,4 г; израсходовано 0,1 моль Fe, а 0,1 моль Fe остаётся.
Ответ. Теоретически выделится 6,4 г Cu; CuSO₄ — недостаточный реагент, железо остаётся в избытке.
Попробуй самостоятельно
Запишите своё решение, затем сравните его с разбором. Развёрнутые ответы автоматически не оцениваются.
Открываем задания…
Самопроверка
Закрепление материала
Мини-тест
Выберите ответ на каждый вопрос. Объяснения откроются после проверки.
Открываем мини-тест…
Словарь урока
- Ряд активности
- Порядок металлов по сравнительной способности к окислению в используемой школьной модели.
- Недостаточный реагент
- Реагент, который расходуется первым и ограничивает максимальное количество продукта.
- Неокисляющая кислота
- Кислота, для которой в рассматриваемой реакции с металлом окислителем служат ионы водорода.
Связь с программой
Тема: ряды активности. Раздел: Неметаллы и металлы.
- ФРП ООО «Химия», базовый уровень, 8–9 классы ↗Единое содержание общего образованияПроверенная копия программы ↗Страницы PDF: 12, 39, 46, 49
Содержание базового курса сверено с программой 12 октября 2026 г. Источники программы описывают содержание школьного курса химии; объяснения, примеры и задания — авторские материалы Умблика. Последовательность школьных занятий и актуальные требования уточняет учитель в рабочей программе.
Твой маршрут
Химия