Γιατί το Fe αντιδρά με DIL. H2SO4 για να δώσει αέριο υδρογόνου αλλά ο χαλκός όχι;
Ο ρόλος της αντιδραστικότητας
* Ο σίδηρος είναι πιο αντιδραστικός από τον χαλκό: Αυτό βασίζεται στη σειρά μετάλλων αντιδραστικότητας. Τα μέταλλα υψηλότερα στη σειρά είναι πιο αντιδραστικά από αυτά που χαμηλώνουν. Ο σίδηρος κάθεται υψηλότερο από το χαλκό.
Η χημική αντίδραση
* Σίδερο και αραιό θειικό οξύ: Ο σίδηρος αντιδρά με αραιό θειικό οξύ για την παραγωγή θειικού σιδήρου (II) (Feso₄) και αερίου υδρογόνου (H₂):
`` `
Fe (s) + h₂so₄ (aq) → feso₄ (aq) + h₂ (g)
`` `
* Επεξήγηση: Τα ιόντα υδρογόνου (Η) από το θειικό οξύ μειώνονται σε αέριο υδρογόνου (Η), ενώ τα άτομα σιδήρου οξειδώνονται σε ιόντα σιδήρου (II) (Fe2⁺).
* Χαλκός και αραιό θειικό οξύ: Ο χαλκός δεν αντιδρά με αραιό θειικό οξύ.
* Επεξήγηση: Ο χαλκός είναι λιγότερο αντιδραστικός από το υδρογόνο. Αυτό σημαίνει ότι δεν μπορεί να μετατοπίσει το υδρογόνο από το οξύ. Τα ιόντα χαλκού (Cu2⁺) είναι πιο σταθερά από τα ιόντα υδρογόνου (Η), οπότε η αντίδραση δεν προχωρά.
Βασικά σημεία:
* Σειρά αντιδραστικότητας: Η σειρά αντιδραστικότητας των μετάλλων είναι ένα κρίσιμο εργαλείο για την κατανόηση ποια μέταλλα θα αντιδράσουν με οξέα.
* Αντιδράσεις οξειδοαναγωγής: Η αντίδραση μεταξύ σιδήρου και θειικού οξέος είναι μια αντίδραση οξειδοαναγωγής όπου μεταφέρονται ηλεκτρόνια. Ο σίδηρος χάνει ηλεκτρόνια (οξείδωση) και τα ιόντα υδρογόνου κερδίζουν ηλεκτρόνια (μείωση).
* σταθερότητα: Τα ιόντα χαλκού είναι πιο σταθερά από τα ιόντα υδρογόνου, εμποδίζοντας την αντίδραση να εμφανιστεί.
Συνοψίζοντας: Ο σίδηρος είναι πιο αντιδραστικός από τον χαλκό, επιτρέποντάς του να μετατοπίσει το υδρογόνο από αραιό θειικό οξύ. Ο χαλκός είναι λιγότερο αντιδραστικός και δεν έχει την απαραίτητη ενέργεια για να μετατοπίσει το υδρογόνο, οπότε δεν συμβαίνει αντίδραση.
