ЗАДАНИЕ 1 Напишите уравнения возможных реакций калия, бериллия, железа, меди с веществами: неметаллом, водой, кислотой, раствором соли. Реакции взаимодействия металлов с растворами кислот и соли рассмотрите с точки зрения ОВР и ТЭД.

Краткое пояснение:

Пошаговое решение:

• Калий (K): Сильный восстановитель, реагирует бурно с водой, неметаллами, кислотами и растворами солей.
• С водой: \( 2K + 2H_2O → 2KOH + H_2 ↑ \) (реакция с водой, бурная)
• С кислородом (неметалл): \( 4K + O_2 → 2K_2O \) (при обычных условиях) или \( K + O_2 → KO_2 \) (избыток кислорода)
• С кислотой (например, HCl): \( 2K + 2HCl → 2KCl + H_2 ↑ \) (реакция с кислотой)
• С раствором соли (например, CuSO₄): \( 2K + 2H_2O → 2KOH + H_2 ↑ \) (сначала реагирует вода, затем KOH вытесняет медь из соли: \( 2KOH + CuSO_4 → Cu(OH)_2 ↓ + K_2SO_4 \), но реакция идет комплексно, образуя гидроксид меди)
• Бериллий (Be): Амфотерный металл, реагирует с кислотами, щелочами (в расплаве или концентрированных растворах) и водой при высоких температурах.
• С водой: \( Be + 2H_2O → Be(OH)_2 + H_2 ↑ \) (при нагревании)
• С кислородом (неметалл): \( 2Be + O_2 → 2BeO \)
• С кислотой (например, H₂SO₄): \( Be + H_2SO_4 → BeSO_4 + H_2 ↑ \) (реакция с кислотой)
• С раствором щелочи (например, NaOH): \( Be + 2NaOH + 2H_2O → Na_2[Be(OH)_4] + H_2 ↑ \) (амфотерные свойства)
• С раствором соли (например, CuSO₄): \( Be + CuSO_4 → BeSO_4 + Cu \) (Be вытесняет Cu из раствора соли)
• Железо (Fe): Реагирует с большинством неметаллов, кислотами (до и после водорода) и некоторыми растворами солей.
• С кислородом (неметалл): \( 3Fe + 2O_2 → Fe_3O_4 \) (при нагревании)
• С кислотой (например, HCl): \( Fe + 2HCl → FeCl_2 + H_2 ↑ \) (реакция с разбавленной кислотой)
• С раствором соли (например, CuSO₄): \( Fe + CuSO_4 → FeSO_4 + Cu \) (Fe вытесняет Cu из раствора соли)
• С водой: \( 3Fe + 4H_2O → Fe_3O_4 + 4H_2 ↑ \) (при высоких температурах, перегретый пар)
• Медь (Cu): Малоактивный металл, реагирует с кислотами-окислителями и некоторыми растворами солей более активных металлов.
• С кислородом (неметалл): \( 2Cu + O_2 → 2CuO \) (при нагревании)
• С кислотой (например, H₂SO₄ конц.): \( Cu + 2H_2SO_4(конц.) → CuSO_4 + SO_2 ↑ + 2H_2O \) (реакция с кислотой-окислителем)
• С раствором соли: Медь не вытесняет металлы из растворов солей, так как стоит после них в ряду напряжений.
• С водой: Не реагирует.

Примечание: ТЭД применяется при рассмотрении реакций с кислотами и солями, так как эти вещества являются электролитами. ОВР рассматриваются для всех реакций, где изменяются степени окисления атомов.