Question

Напишите уравнения возможных реакций лития, меди, бария, алюминия с веществами: неметаллом, водой, кислотой, раствором соли.
Реакции металлов с растворами кислоты и соли рассмотрите с точки зрения ОВР и ТЭД.

Answer 1

Литий
__________

C неметаллом: например, реагирует с галогенами:

2Li+Cl2-->2LiCl

С водой:

2Li+2H2O-->2LiOH+H2↑

С кислотой: например, реагирует даже с разбавленной азотной кислотой: 

3Li+4HNO3(разб.)=3LiNO3+NO↑ +2H2O
С точки зрения ОВР: литий - восстановитель, окисляется со степени окисления 0 до +1. Азот - окислитель, восстанавливается со степени окисления +5 до +2.
С точки зрения ТЭД:
3Li+4H(+)+4NO3(-)-->3Li(+)+3NO3(-)+NO↑+2H2O
3Li+4H(+)+NO3(-)-->3Li(+)+NO↑+H2O

С раствором соли: напрямую не реагирует, поскольку литий, как активный щелочной металл, сначала прореагирует с водой в растворе, а затем в виде гидроксида - с солью, например:

2LiOH+MgCl2-->2LiCl+Mg(OH)2↓


Медь
__________

C неметаллом: галоген уже был, так что можно привести реакцию с серой:

2Cu+S-->Cu2S (нагревание)

С водой: не реагирует.
С кислотой: например, растворяется в концентрированной серной кислоте:

Cu+2H2SO4-->CuSO4+SO2↑+2H2O
С точки зрения ОВР: медь - восстановитель, окисляется со степени окисления 0 до +2, сера - окислитель, восстанавливается со степени окисления +6 до +4.
С точки зрения ТЭД: 
Cu+4H(+)+2SO4(2-)-->Cu(2+)+SO4(2-)+SO2↑+2H2O
Cu+4H(+)+SO4(2-)-->Cu(2+)+SO2↑+2H2O

C раствором соли: реагирует с растворами солей металлов, стоящих левее меди в ЭХРСМ. Яркий пример - реакция с нитратом серебра:

Cu+2AgNO3-->Cu(NO3)2+2Ag↓
C точки зрения ОВР: Медь - восстановитель, окисляется со степени окисления 0 до +2, серебро - окислитель, восстанавливается со степени окисления +1 до 0.
С точки зрения ТЭД:
Cu+2Ag(+)+2NO3(-)-->Cu(2+)+2NO3(-)+2Ag↓
Cu+2Ag(+)-->Cu(2+)+2Ag↓


Барий
__________

С неметаллом: на этот раз - реакция с водородом:

Ba+H2-->BaH2 (нагревание)

С водой:

Ba+2H2O-->Ba(OH)2+H2↑

С кислотой: как и литий, реагирует с разбавленной азотной кислотой:

4Ba+10HNO3-->4Ba(NO3)2+N2O↑+5H2O
C точки зрения ОВР: барий - восстановитель, окисляется со степени окисления 0 до +2, азот - окислитель, восстанавливается со степени окисления +5 до +1.
С точки зрения ТЭД:
4Ba+10H(+)+10NO3(-)-->4Ba(2+)+8NO3(-)+N2O↑+5H2O
4Ba+10H(+)+2NO3(-)-->4Ba(2+)+N2O↑+5H2O

C растворами солей, реагирует аналогично литию; сперва образуется гидроксид бария, который и реагирует с солью, например:

Ba(OH)2+Na2SO4-->2NaOH+BaSO4↓

Алюминий
__________

С неметаллом: например, образует азид при реакции с азотом:

2Al+3N2-->2AlN3 (нагревание)

С водой: обычно алюминий покрыт оксидной пленкой, которая мешает ему прореагировать с водой, но если растворить металл в ртути (приготовить амальгаму), то реакция пойдет:

2Al(Hg)+6H2O-->2Al(OH)3↓+3H2↑+2Hg↓

С кислотой: и вновь пример с азотной кислотой. В концентрированной азотной кислоте алюминий пассивируется, но при нагревании реакция идет:

Al+6HNO3(конц.)-->Al(NO3)3+3NO2↑+3H2O
C точки зрения ОВР: алюминий - восстановитель, окисляется со степени окисления 0 до +3, азот - окислитель, восстанавливается со степени окисления +5 до +4.
C точки зрения ТЭД:
Al+6H(+)+6NO3(-)-->Al(3+)+3NO3(-)+3NO2↑+3H2O
Al+6H(+)+3NO3(-)-->Al(3+)+3NO2↑+3H2O

С солями: без проблем вытесняет менее активные металлы из растворов их солей, подобно меди:

2Al+3CuSO4-->Al2(SO4)3+3Cu↓
C точки зрения ОВР: алюминий - восстановитель, окисляется со степени окисления 0 до +3, медь - окислитель, восстанавливается со степени окисления +2 до 0.
С точки зрения ТЭД:
2Al+3Cu(2+)+3SO4(2-)-->2Al(3+)+3SO4(2-)+3Cu↓
2Al+3Cu(2+)-->2Al(3+)+3Cu↓