Odpowiedź :
Witaj :)
Naszym zadaniem jest opisać jak zachowuje się mangan w roztworach podanych soli, oraz w kwasie solnym.
Szereg napięciowy metali to zestawienie metali według wzrastającej wartości potencjałów standardowych. Punktem odniesienia w takim szeregu jest wartość potencjału standardowego Normalnej elektrody wodorowej (NEW), który wynosi 0,00V. Metale, które w szeregu napięciowym znajdują się powyżej wodoru, mają zdolność do wypierania go z roztworów kwasów a te, które znajdują się poniżej wodoru, nie wypierają go z roztworów kwasów. Na podstawie szeregu aktywności metali możemy również określić wzajemne wypieranie się metali, z roztworu soli. Jeżeli do roztworu soli wprowadzamy metal, który leży powyżej tego, który znajduje się w soli, to nastąpi wyparcie tego metalu. Bardzo trudnym do przeprowadzenia procesem jest wypieranie metali 1 i 2 grupy układu okresowego pierwiastków, z racji tego, że w roztworach wodnych mamy cząsteczki wody a metale te gwałtownie z nią reagują, wypierając wodór i tworząc zasady, więc metale te otrzymuje się w wyniku elektrolizy stopionych soli.
Z treści zadanie wiemy, że do roztworów soli takich jak:
- Pb(NO₃)₂ - azotan(V) ołowiu(II)
- Hg(NO₃)₂ - azotan(V) rtęci(II)
- AgNO₃ - azotan(V) srebra
- NaCl - chlorek sodu
oraz kwasu solnego HCl wprowadzamy metaliczny mangan. Odczytajmy z szeregu napięciowego wartości potencjałów standardowych dla wszystkich metali i wodoru
[tex]E^0_{Mn/Mn^{2+}}=-1,18V\\\\E^0_{Pb/Pb^{2+}}=-0,13V\\\\E^0_{Hg/Hg^{2+}}=0,85V\\\\E^0_{Ag/Ag^{+}}=0,80V\\\\E^0_{H_2/2H^+}=0,00V\\\\E^0_{Na/Na^+}=-2,71V[/tex]
Zasada jest taka, że metal wprowadzany do roztworu soli wyprze go, jeżeli potencjał standardowy wprowadzanego metalu jest niższy od potencjału standardowego metalu w roztworze soli. Dla kwasu jest identyczna zasada.
Wobec powyższego:
- Pb(NO₃)₂ - azotan(V) ołowiu(II)
[tex]Pb(NO_3)_2+Mn \rightarrow Mn(NO_3)_2+Pb[/tex]
Uzasadnienie: Reakcja zachodzi, ponieważ potencjał standardowy układu Mn/Mn²⁺ jest mniejsza niż układu Pb/Pb²⁺.
- Hg(NO₃)₂ - azotan(V) rtęci(II)
[tex]Hg(NO_3)_2+Mn \rightarrow Mn(NO_3)_2+Hg[/tex]
Uzasadnienie: Reakcja zachodzi, ponieważ potencjał standardowy układu Mn/Mn²⁺ jest mniejsza niż układu Hg/Hg²⁺.
- AgNO₃ - azotan(V) srebra
[tex]2AgNO_3+Mn\rightarrow Mn(NO_3)_2+2Ag[/tex]
Uzasadnienie: Reakcja zachodzi, ponieważ potencjał standardowy układu Mn/Mn²⁺ jest mniejsza niż układu Ag/Ag⁺.
- NaCl - chlorek sodu
[tex]NaCl+Mn\rightarrow X[/tex]
Uzasadnienie: Reakcja nie zachodzi, ponieważ potencjał standardowy układu Mn/Mn²⁺ jest większy niż układu Na/Na⁺.
- HCl - kwas solny
[tex]Mn+2HCl\rightarrow MnCl_2+H_2\uparrow[/tex]
Uzasadnienie: Reakcja zachodzi, ponieważ potencjał standardowy układu Mn/Mn²⁺ jest mniejsza niż układu H₂/2H⁺
