Реакция одиночного замещения: цинк и ион меди(II) REDOX
Когда металлический цинк погружают в раствор 0,1 М водного раствора сульфата меди(II), медные пластины выходят на цинк. Раствор изначально имеет синий цвет. В течение двух минут на цинке появляется темный слой металлической меди, а по прошествии 45 минут на цинковой полоске появляется толстый слой порошка металлической меди, и синий цвет раствора значительно светлеет.
Zn(s) + Cu 2 + (водн.) -> Zn 2 + (водн.) + Cu(s)
Атомы цинка окисляются до Zn 2 + (водн.): Zn(s)90 -> 05Zn 2 + (водн.) + 2e- (потеря электронов)
Ионы меди(II) восстанавливаются до Cu(s): Cu 2 + (водн.) + 2e—> Cu(s) (прирост электронов)
Эта демонстрация также должна включать в себя предложение учащимся предсказать, будет ли медь реагировать с ZnSO 4 (водн.).
Cu(s) + Zn 2 + (водн.
) -> Нет реакции
Цинк является более активным металлом по сравнению с медью. Ионы Zn 2+ (водн.) не служат восстановителем.
Примечания к учебному плану
Это отличная демонстрация, которую можно представить в начале раздела по электрохимии, поскольку позже за ним может последовать демонстрация цинково-медного элемента. Эту демонстрацию также можно использовать при обсуждении реакций одинарного замещения, окислительно-восстановительных реакций или электроотрицательности.
Активное обучение
Пожалуйста, не читайте лекции своим студентам. Используйте ряд хорошо продуманных вопросов, визуализаций и учебник в стиле POGIL, чтобы научить учащихся понимать, при каких условиях будут происходить реакции одиночного смещения.
Эффективность демонстрации повышается, когда 1) учащиеся проходят последовательность инструкций, 2) учащиеся просматривают компьютерную анимацию, показывающую, что происходит на атомном уровне: окисление цинка и восстановление Cu 2 + ионов, и 3) учащиеся работают с рабочим листом, сопровождающим демонстрацию и компьютерное моделирование.
Набор слайдов Power Point, пытающихся привнести активное обучение в презентацию этой демонстрации, размещен в меню справа.
Серия действий по металлам Компьютерное моделирование
Выберите различные металлы для тестирования в водных растворах M 2 + Составьте ряд действий по приему пищи, основываясь на наблюдениях за тем, реагирует ли металл с M 9.0005 2 + водный раствор. Возможность просмотра компьютерной анимации на уровне частиц взаимодействия иона M 2 + с металлическим электродом. На основании наблюдений напишите окислительно-восстановительные полуреакции.
http://pages.uoregon.edu/tgreenbo/redox2.html
http://intro.chem.okstate.edu/1515F01/Laboratory/ActivityofMetals/home.html
© 2010 Greenbowe Chemistry Education Instructional Resources.
Это компьютерная симуляция на основе СТАРОЙ ФЛЭШ, разработанная Томом Гринбоу и его исследовательской группой по обучению химии.
Планируется разработать новую компьютерную симуляцию этой деятельности на основе HTML5.
На демонстрационном веб-сайте по химии Университета Пердью есть отличный «фильм» с демонстрацией этой лекции.
http://chemed.chem.purdue.edu/demos/main_pages/9.11.html демонстрация и компьютерная анимация на уровне частиц (молекулярные сцены), учащиеся должны уметь
1. написать полуреакцию окисления и полуреакцию восстановления
2. определить, что окисляется, а что восстанавливается
3. объясните, почему цинк является более активным металлом по сравнению с медью
4. объясните, почему водный раствор сульфата меди (II) становится синим и почему синий цвет исчезает по мере протекания реакции
Время выполнения заказа
Для этого проекта требуется один день выполнения заказа.
Сноски
Список литературы
1. Шахашири, Бассам З. Химические демонстрации: пособие для учителей химии, том 3, с. 122.
CuSO4 + Zn = Cu + ZnSO4 верно? затем я добавляю к нему HCl, чтобы растворить цинк.
какая реакция идет? это «ZnSO4 + HCl = h3 + ???» или «Zn + 2HCl = ZnCl2 + h3»?ОТВЕТЫ: 2
-
Гленн Блейлок
Y Вам довольно неясно, что вы здесь говорите. Вы добавляете HCl в ZnSO4 или просто в цинк? Если вы добавляете его к ZnSO4, вам придется учитывать все ионы в вашем уравнении. Здесь есть еще одна вещь. Вы действительно делали это или это просто задача из учебника? Если вы действительно сделали это, то заметили ли вы реакцию образования газа? Если нет, то h3 не является одним из продуктов реакции. Лично я сомневаюсь, что вы получите газообразный водород, выделяющийся в результате реакции между ZnSO4 + HCl, потому что Zn уже находится в связанном состоянии. Я ожидаю, что самое большее, что вы получите, это раствор (я предполагаю, что все это происходит в водном растворе) ионов Zn, SO4, H и Cl. Если с этим происходит какой-либо обмен, то Zn меняет местами с H, как это было в первой реакции.
-
Джефферсон
Н я, Я полагаю, вы говорите о каталитических свойствах Cu в реакции между Zn и HCl. Что происходит в обычной ситуации добавления Zn к HCl: Zn + 2HCl -> ZnCl2 + h3 Что интересно, так это то, что происходит, когда в уравнение добавляется CuSO4. По ряду реакционной способности Zn > H+ > Cu. При добавлении в раствор небольшого количества CuSO4 (водн.) происходит реакция замещения: Cu2+ (водн.) + Zn (тв.) —> Cu (тв.) + Zn2+ (водн.) Основываясь на наблюдениях, вы увидите, что синий раствор сразу же становится бесцветным, а ваш цинк становится немного темнее.
