Для того чтобы определить, может ли один металл вытеснить другой из водного раствора его соли, необходимо воспользоваться рядом активности металлов, также известным как электрохимический ряд напряжений металлов. Этот ряд показывает способность металлов к окислению, то есть их склонность терять электроны и вступать в реакции.
Ряд активности металлов (упрощённая версия):
- Калий (K)
- Кальций (Ca)
- Натрий (Na)
- Магний (Mg)
- Алюминий (Al)
- Цинк (Zn)
- Железо (Fe)
- Никель (Ni)
- Олово (Sn)
- Свинец (Pb)
- Водород (H)
- Медь (Cu)
- Серебро (Ag)
- Золото (Au)
Металлы, расположенные выше в этом ряду, более активны и могут вытеснять металлы, расположенные ниже, из их солей в водных растворах.
Рассмотрим каждую пару металлов по отдельности:
а) Кальций (Ca) и цинк (Zn)
Кальций находится выше цинка в ряду активности. Это значит, что кальций является более активным металлом и может вытеснить цинк из водного раствора его соли.
Реакция:
[ \text{Ca} + \text{ZnSO}_4 \rightarrow \text{CaSO}_4 + \text{Zn} ]
б) Цинк (Zn) и серебро (Ag)
Цинк находится выше серебра в ряду активности. Это значит, что цинк является более активным металлом и может вытеснить серебро из водного раствора его соли.
Реакция:
[ \text{Zn} + 2\text{AgNO}_3 \rightarrow \text{Zn(NO}_3\text{)}_2 + 2\text{Ag} ]
в) Никель (Ni) и медь (Cu)
Никель находится выше меди в ряду активности. Это значит, что никель является более активным металлом и может вытеснить медь из водного раствора ее соли.
Реакция:
[ \text{Ni} + \text{CuSO}_4 \rightarrow \text{NiSO}_4 + \text{Cu} ]
г) Железо (Fe) и магний (Mg)
Железо находится ниже магния в ряду активности. Это значит, что железо не может вытеснить магний из водного раствора его соли, так как магний является более активным металлом.
Реакция не происходит.
Вывод:
Металлы в следующих парах могут вытеснять друг друга из водного раствора их солей:
a) Кальций и цинк
б) Цинк и серебро
в) Никель и медь
г) Железо и магний — в этой паре железо не может вытеснить магний.