background image

 

99

реакции  вытеснения  одних металлов другими  из  растворов  их  солей.  Реакция  этого 
процесса, например, для цинка и сульфата меди запишется так: 

Zn + CuSO

4

 = ZnSO

4  

+ Cu. 

С  позиций  ионной  модели  металла  сущность  реакции  вытеснения  одним 

металлом  другого  заключается  в  передаче  электронов  от  атома  первого  металла 
иону второго: 

2е→ 

Zn + CuSO

4

 = Zn

2 +

SO

4

2 -  

+ Cu

0

Механизм  передачи  электрона  от  металла  иону  металла  в  составе  соли 

является  общепризнанным.  Однако  роль  воды  в  этом  процессе  совершенно 
отсутствует. 

Известен  ряд  напряжений  металлов,  который  дает  возможность  судить  о 

способности  металлов  растворяться  в  кислотах  и  вытеснять  другие  металлы  из 
растворов  их  солей.  Ряд  напряжений,  как  принято  считать,  характеризует 
восстановительную способность металлов и окислительную способность их ионов. 

Следует  иметь  в  виду,  что  ряд  напряжений  позволяет  судить  о 

восстановительной  способности  металлов,  об  их  химической  активности  лишь  в 
окислительно-восстановительных  реакциях,  протекающих  в  водной  среде;  однако 
также  надо  помнить,  что  восстановительная  способность  металлов  на  воздухе  не 
соответствует этой способности металлов в воде. 

Важнейшим  и  главнейшим  фактором  всех  взаимодействий  кислот  и  солей  с 

металлами  является  присутствие  воды  в  качестве  растворителя.  Вытеснение 
металлами водорода из кислот происходит исключительно в водной среде!
 

Рассмотрим  механизм  взаимодействия  цинка  с  водным  раствором  сульфата 

меди  с  позиций  модели  кристаллического  атома.  Как  следует  из  разделов 4 и 10, 
металлы,  как  и  все  окружающие  нас  вещества,  состоят  не  из  ионов  и  свободных 
электронов,  а  из  молекул.  Кристаллическая  решетка  цинка  состоит  из  цепочечных 
молекул, которые стягиваются в кристаллы магнито-гравитационными силами. 

Итак, имеем водный раствор соли CuSO

4

 и кусочек Zn. Как отмечалось выше, в 

воде,  в  результате  процесса  автодиссоциации,  присутствует  определенное 
количество  кислотных  атомов  Н  и  основных  групп  ОН.  Механизм  процесса 
взаимодействия воды с молекулой соли CuSO

4

 можно представить схемой 15. 

 

SO

2

Cu

O

O

(-)

OH

H

H

Zn   Zn   Zn       HZnH

Cu

SO

2

O

O

H

H

+

SO

2

(-)

O

H

(+)

(-)

O

H

(+)

SO + 2HOH

Zn

O

O

(-)

OH

(-)

OH

(-)

OH

   (15) 

 

Два  кислотных  атома  Н  атакуют  две  связи Cu-O; отделяется  атом Cu и 

образуется  молекула  Н

2

SO

4

,

 

которая  под  действием  активных  частиц  воды 

диссоциирует  на  два  атома  Н  и  основную  группу SO

4

( 2 - )

.  Количество  атомов  Н 

увеличилось.