Τι συμβαίνει όταν το CUSO4 διαλύεται στο νερό και στη συνέχεια το Fe βυθίζεται;
Η αντίδραση
* αντίδραση μετατόπισης: Πρόκειται για ένα κλασικό παράδειγμα μιας ενιαίας αντίδρασης μετατόπισης, όπου ένα πιο δραστικό μέταλλο (σίδηρο) μετατοπίζει ένα λιγότερο αντιδραστικό μέταλλο (χαλκό) από την ένωση του.
* Αντίδραση οξειδοαναγωγής: Η αντίδραση περιλαμβάνει επίσης μεταφορά ηλεκτρονίων, καθιστώντας την αντίδραση οξειδοαναγωγής.
βήμα-βήμα:
1. Διάλυση CUSO4: Όταν το θειικό χαλκό διαλύεται στο νερό, διαχωρίζεται σε ιόντα χαλκού (Cu2⁺) και θειικά ιόντα (SO₄2⁻).
`` `
Cuso₄ (s) → cu²⁺ (aq) + so₄²⁻ (aq)
`` `
2. Αντιδραστικότητα του σιδήρου: Ο σίδηρος είναι πιο αντιδραστικός από τον χαλκό. Αυτό σημαίνει ότι ο σίδηρος έχει μεγαλύτερη τάση να χάνει ηλεκτρόνια και να οξειδωθεί.
3. Μετατόπιση: Όταν βυθίζετε το σίδερο στο διάλυμα, τα άτομα σιδήρου χάνουν ηλεκτρόνια και σχηματίζουν ιόντα σιδήρου (Fe2⁺). Αυτά τα ιόντα σιδήρου αντιδρούν με τα θειικά ιόντα στο διάλυμα.
`` `
Fe (s) → fe2⁺ (aq) + 2e⁻
`` `
4. εναπόθεση χαλκού: Ταυτόχρονα, τα ιόντα χαλκού (Cu2⁺) στα ηλεκτρόνια κερδίζουν τα ηλεκτρόνια και γίνονται ουδέτερα άτομα χαλκού, τα οποία στη συνέχεια πλάκα στην επιφάνεια του σιδήρου.
`` `
Cu²⁺ (aq) + 2e⁻ → cu (s)
`` `
5. Συνολική αντίδραση: Η συνολική αντίδραση μπορεί να συνοψιστεί ως:
`` `
Fe (s) + cuso₄ (aq) → feso₄ (aq) + cu (s)
`` `
Παρατηρήσεις:
* Αλλαγή χρώματος: Το μπλε χρώμα του διαλύματος θειικού χαλκού θα ξεθωριάσει σταδιακά καθώς τα ιόντα χαλκού αντικαθίστανται από ιόντα σιδήρου.
* Reddish-Brown Coating: Θα δείτε μια κοκκινωπό-καφέ επικάλυψη του χαλκού μεταλλικού που σχηματίζεται στην επιφάνεια του σιδήρου.
* Δημιουργία θερμότητας: Η αντίδραση είναι εξωθερμική, έτσι ώστε να αισθανθείτε μια ελαφριά θέρμανση της λύσης.
Συνοπτικά
Ο σίδηρος μετατοπίζει χαλκό από το διάλυμα θειικού χαλκού, σχηματίζοντας θειικό σίδηρο και εναπόθεση χαλκού μετάλλου στο σίδηρο. Αυτή η αντίδραση καταδεικνύει τη σχετική αντιδραστικότητα των μετάλλων και τις αρχές των αντιδράσεων οξειδοαναγωγής.
