6.9. МЕТАЛЛ МЕНЯЕТ АКТИВНОСТЬ
При взаимодействии активных металлов с разбавленными кислотами выделяется водород:
Zn + 2HCl = ZnCl>2 + H>2↑.
Могут ли менее активные металлы, такие как ртуть или медь, вытеснять из кислот водород?
Общеизвестно, что и ртуть Hg, и медь Cu взаимодействуют с кислотами-окислителями, например с концентрированной серной H>2SO>4 и азотной HNO>3. При этом выделяется не водород, а оксиды серы (SO>2) или азота (NO>2):
Cu + 2H>2SO>4 = CuSO>4 + SO>2↑ + 2Н>2O,
Hg + 4HNO>3 = Hg(NO>3)>2 + 2NO>2↑ + 2Н>2O.
Из кислот-неокислителей — разбавленной серной, хлороводородной и других — ртуть и медь не вытесняют водород, так как эти металлы в электрохимическом ряду напряжений стоят правее водорода и имеют положительный электродный потенциал. Однако выделение водорода все же будет наблюдаться, если взять для реакции бромистоводородную HBr или иодистоводородную HI кислоту:
2Cu + 4HBr = 2H[CuBr>2] + H>2↑,
Hg + 4HI = H>2[HgI>4] + H>2↑.
Обратите внимание на продукты реакции: в обоих случаях получаем достаточно устойчивые комплексные соединения — дибромокупрат водорода H[CuBr>2] и тетраиодомеркурат водорода H>2[HgI>4]; катионы меди Cu>+ и ртути Hg>2+ в растворе оказываются в ничтожно малой концентрации, и электродный потенциал металла в таких условиях становится отрицательным.
А если комплексообразующий реагент приводит к образованию очень устойчивых комплексов, то выделение водорода может наступить и при взаимодействии с водой. Так, в присутствии цианид-ионов CN~ медь превращается в дицианокупратный комплекс KfCu(CN)>2], восстанавливая водород из воды:
2Cu + 4KCN + 2Н>2O = 2K[Cu(CN)>2] + 2КОН + H>2↑.
Учтем также, что электродный потенциал меди в неводной среде может сильно отличаться от обычного значения. Например, в ацетонитриле CH>3CN он становится равным не +0,34 В (как в воде), а -0,28 В. Поэтому медь вытесняет водород из хлороводородной кислоты HCl в ацетонитрильном растворе, превращаясь в этих условиях в хлорид меди CuCl:
2Cu + 2HCl = 2CuCl + H>2↑.
6.10. НЕОБРАТИМЫЙ ГИДРОЛИЗ ХЛОРИДА НАТРИЯ
Известно, что соли, образованные сильным основанием и сильной кислотой, не подвергаются гидролизу. Всегда ли это так?
Если вести процесс гидролиза хлорида натрия NaCl в жестких условиях — при температуре 500° C и давлении 1 МПа, с применением воды в виде перегретого пара, — то хлорид натрия все же гидролизуется. Хлороводород начинает удаляться с паром, и парадокс становится явью:
