Logam reaktif bertindak balas dengan asid cair menghasilkan garam dan gas hidrogen, contohnya Mg(s) + 2HCl(aq) → MgCl2(aq) + H2(g); persamaan ionnya Mg(s) + 2H+(aq) → Mg2+(aq) + H2(g).
Apabila logam reaktif ditambah kepada asid cair, ia menyesarkan hidrogen daripada asid, dan hasilnya ialah garam dan gas hidrogen. Ini salah satu cara piawai untuk menyediakan garam dan salah satu cara piawai untuk menyediakan dan menguji hidrogen, jadi ia muncul berulang kali dalam 4541.
Persamaan seimbang
Persamaan perkataan umum ialah: logam + asid → garam + hidrogen. Dengan formula dan simbol keadaan yang betul, contoh lazim ialah:
Mg(s) + 2HCl(aq) → MgCl2(aq) + H2(g)
Zn(s) + H2SO4(aq) → ZnSO4(aq) + H2(g)
2Al(s) + 6HCl(aq) → 2AlCl3(aq) + 3H2(g)
Fe(s) + 2HCl(aq) → FeCl2(aq) + H2(g)
Perhatikan bahawa besi membentuk besi(II) klorida dengan asid cair, dan aluminium memerlukan enam mol asid bagi dua mol logam. Persamaan ion membuang anion asid penonton dan menunjukkan perubahan sebenar, atom logam memberi elektron kepada ion hidrogen:
Mg(s) + 2H+(aq) → Mg2+(aq) + H2(g)
Corak ion yang sama berlaku untuk zink dan besi, dengan cas yang betul pada ion logam.
Keadaan yang diperlukan
Logam mesti berada di atas hidrogen dalam siri kereaktifan, magnesium, aluminium, zink dan besi semuanya bertindak balas, manakala kuprum, argentum dan emas tidak bertindak balas dengan asid cair langsung. Asid cair digunakan, dan pemanasan tidak diperlukan bagi logam yang lebih reaktif, walaupun pemanasan mempercepatkan logam yang lambat. Asid hidroklorik cair atau asid sulfurik cair dipilih kerana asid nitrik ialah asid pengoksidaan dan tidak memberi hasil hidrogen yang mudah.
Apa yang anda perhatikan
Anda nampak pembuakan, gelembung gas tidak berwarna, sambil logam melarut dan ketulannya menjadi lebih kecil. Campuran menjadi panas, kerana tindak balas ini eksotermik. Gas itu ialah hidrogen, disahkan oleh ujian: kayu uji bernyala yang dipegang di mulut tabung memberi bunyi “pop”. Larutan tidak berwarna bagi garam magnesium, zink dan aluminium, tetapi hijau pucat apabila garam besi(II) terbentuk. Dengan logam yang sangat reaktif seperti magnesium, buih adalah rancak; dengan logam kurang reaktif seperti besi, ia lambat.
Di mana ia muncul dalam peperiksaan SPM
Dalam 4541/1 ini diuji sebagai ujian gas hidrogen dan sebagai susunan logam mengikut kelajuan buih. Dalam 4541/2 ia menyokong soalan penyediaan garam dan penulisan persamaan penuh serta ion. Dalam kertas amali 4541/3, tindak balas magnesium dengan asid hidroklorik ialah eksperimen kadar tindak balas klasik: anda mengukur isipadu hidrogen yang dikumpul melawan masa, atau kehilangan jisim, dan melukis graf kadar. Mengetahui hasil membolehkan anda meramal dan menerangkan setiap satu daripadanya.
Cara kami mengajarnya
Kami memastikan anda boleh menamakan garam daripada asid yang digunakan (klorida daripada HCl, sulfat daripada H2SO4), mengimbangi hidrogen dengan betul, dan memberi lafaz tepat ujian hidrogen, kayu uji bernyala dan bunyi “pop”, bukan kayu uji berbara. Pelajar paling kerap kehilangan markah dengan menulis FeCl3 dan bukan FeCl2 dengan asid cair, atau terlupa bahawa kuprum tidak bertindak balas. Menambat persamaan kepada siri kereaktifan mengekalkan semua jawapan ini konsisten dan betul.
Ringkasan pantas
Untuk menjawab dengan yakin, ikut satu urutan: semak sama ada logam berada di atas hidrogen dalam siri kereaktifan, namakan garam daripada anion asid, kemudian imbangkan gas hidrogen. Sebagai contoh, zink dengan asid hidroklorik cair memberi Zn(s) + 2HCl(aq) → ZnCl2(aq) + H2(g), dan persamaan ionnya ialah Zn(s) + 2H+(aq) → Zn2+(aq) + H2(g). Semakin tinggi kedudukan logam dalam siri, semakin rancak buih dan semakin cepat tindak balas berlaku pada kepekatan asid yang sama, hubungan ini pula menyambung terus kepada topik kadar tindak balas yang anda akan pelajari kemudian.
Mahu guru bantu anak anda faham?
Kami mengajar Kimia SPM satu-ke-satu, supaya anak anda faham dan mendapat markah.
dari RM50/jam · Percubaan berbayar 1 jam · Balasan hari yang sama