Kierunek INŻYNIERIA MATERIAŁOWA		Politechnika Śląska Wydział Inżynierii Materiałowej i Metalurgii
SPRAWOZDANIE z przedmiotu CHEMIA
Rozpuszczanie metali w kwasach.
Uwagi prowadzącego:
Data przyjęcia: Podpis prowadzącego:	Magdalena Pieróg Dawid Tybuszewski Rafał Świderski
		Grupa: 11 Sekcja: 2

Rozpuszczanie metali w kwasach.

1. Podstawy rozpuszczania metali w kwasach:

• Szereg napięciowy metali to zestawienie pierwiastków chemicznych o właściwościach metalicznych, według ich potencjału standardowego E⁰. Punktem odniesienia dla tego zestawienia jest elektroda wodorowa, której potencjał standardowy przyjmuje się umownie za zero. Praktyczne znaczenie szeregu napięciowego metali wynika z faktu, że metal bardziej aktywny wypiera (poza niektórymi wyjątkami) metal mniej aktywny z roztworu jego soli, zaś dobrą miarą aktywności chemicznej metali jest ich potencjał standardowy.
  Szereg ważniejszych metali uporządkowany w kierunku wzrostu potencjału i zarazem spadku łatwości tworzenia kationów:

Li K Na Ca Mg Al Zn Cr Fe Cd Co Ni Sn Pb H Sb Bi Cu Ag Hg Pt Au

• Metale posiadające ujemny potencjał elektrodowy to metale nieszlachetne. Rozpuszczają się w kwasach redukując jony wodorowe. W wyniku takiej reakcji powstają sole metali i gazowy wodór. Im niższy potencjał elektrodowy tym energiczniej przebiega reakcja. Na szybkość reakcji wpływa stężenie kwasu.

• Metale posiadające dodatni potencjał elektrodowy to metale szlachetne. Rozpuszczają się one tylko w kwasach tlenowych. Nie reagują one z kwasami beztlenowymi, ponieważ nie są w stanie redukować jonów wodorowych.

• Woda królewska to mieszanina stężonego kwasu solnego i azotowego w stosunku objętościowym 3:1. Ma bardzo silne właściwości utleniające, roztwarza złoto, platynę, pallad i inne metale szlachetne oraz inne odporne chemicznie metale (cyrkon, hafn, molibden). Odporne na jej działanie są rod, osm, wolfram i tantal oraz iryd i ruten do temperatury 100 °C.

• Niektóre metale nieszlachetne (glin czy beryl) ulegają procesowi pasywacji. Polega on na tym, że przez utleniające działanie HNO₃ na powierzchni metalu tworzy się warstewka tlenku, która chroni go przed dalszą reakcją.

2. Przebieg ćwiczenia.

• do 3 probówek wlano po około 2cm² roztworu kwasu siarkowego(VI) i do każdej z nich wprowadzono kawałek blaszki lub odrobinę proszku innego metalu: Zn, Mg, Cu,

• obserwowano przebiegające reakcje,

• następnie przeprowadzono podobne doświadczenia z zastosowaniem roztworu kwasu chlorowodorowego i azotowego (V), w przypadku miedzi próbkę podgrzano,

• przygotowano cztery małe zlewki, do dwóch z nich wlano po 2 cm³ stężonego HNO3, do następnych dwóch wlano po 2 cm³ stężonego kwasu chlorowodorowego,

• wykonano próby roztwarzania blachy miedzianej i blachy aluminiowej w przygotowanych kwasach.

3. Równania przeprowadzonych reakcji wraz z spostrzeżeniami i wnioskami.

Reakcja	Obserwacje i wnioski
Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑	wydzielają się pęcherzyki gazu, Zn nie rozpuszcza się, Nieprzyjemny zapach
Mg + H2SO4 = MgSO4 + H2↑	wydziela się gaz, Mg rozpuszcza się energicznie
Zn + 2HNO3 = Zn(NO3)2 + H2↑	reakcja egzotermiczna, wydziela się gaz, powstaje osad na dnie
3Cu + 8HNO3 = 3Cu(NO3)2 + 2NO↑ + 4H2O	roztwór przybiera kolor niebieski, Cu całkowicie się rozpuścił
Mg + HNO3 = Mg(NO3)2 + H2↑	wydzielają się pęcherzyki gazu, Mg całkowicie się rozpuścił
Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2↑	wydzielają się pęcherzyki gazu, reakcja zachodzi wolno
Mg + 2HCl = MgCl2 + H2↑	Wydzielają się pęcherzyki gazu, Mg całkowicie się rozpuścił
Cu + 4HNO3st = 2NO2 + Cu(NO3)2 + 2H2O	wydziela się rudy gaz, roztwór przybiera kolor szmaragdowy
Al + HClst = AlCl3 + 3H2↑	Podgrzanie przyśpieszyło reakcje, wydziela się H2↑

4. Literatura.

Saternus M., Fornalczyk A., Dankemyer - Łączny K.: Chemia ogólna dla metalurgów, Pol. Śl., Gliwice, 2007.


1