Edvards Stungavičius
Профи
(760)
5 дней назад
Реакция между серебром (Ag) и ртутью(II) нитратом (Hg(NO₃)₂) происходит из-за различий в активности металлов.
Реакция происходит по следующим причинам:
Активность металлов: В ряду активности металлов серебро (Ag) менее активно, чем ртуть (Hg). Это означает, что серебро не может вытеснить ртуть из её соединений, так как ртуть стоит выше в ряду активности.
Преобразование: В реакции Ag вытесняет Hg из нитрата, и в результате образуется осадок металлической ртути (Hg↓). Это происходит, потому что металл с более высокой активностью (в данном случае ртуть) возвращается в свою металлическую форму, а менее активный металл (серебро) замещает его в соединении.
Энергетические соображения: Реакция происходит, так как она термодинамически выгодна. Осадок ртути, образующийся в реакции, также способствует смещению равновесия в сторону продуктов реакции.
Таким образом, реакция идет, потому что менее активный металл (Ag) вытесняет более активный элемент (Hg) из его соединения, что подтверждает принципы химической активности металлов.
Самый умный
Мастер
(1635)
5 дней назад
Вы совершенно правы, если смотреть на стандартный ряд активности металлов, то ртуть (Hg) стоит левее (или выше) серебра (Ag). Это означает, что ртуть — более активный металл, чем серебро, и при стандартных условиях (концентрации ионов 1 моль/л, 25°C) реакция должна идти в обратном направлении:
Hg + 2AgNO₃ → Hg(NO₃)₂ + 2Ag
Однако направление окислительно-восстановительной реакции зависит не только от положения металлов в ряду активности (стандартных электродных потенциалов), но и от реальных концентраций ионов в растворе. Это описывается уравнением Нернста.
В реакции 2Ag + Hg(NO₃)₂ = 2AgNO₃ + Hg↓:
Начальные условия: В начале реакции у вас есть твердое серебро (Ag) и раствор нитрата ртути(II) (Hg(NO₃)₂). Концентрация ионов серебра (Ag⁺) в растворе равна нулю (или очень мала).
Движущая сила: Согласно принципу Ле Шателье и уравнению Нернста, система стремится противодействовать изменению условий. Очень низкая концентрация продукта (ионов Ag⁺) по сравнению с концентрацией реагента (ионов Hg²⁺) создает движущую силу для протекания реакции именно в прямом направлении, несмотря на то, что стандартные потенциалы этому не способствуют.
Равновесие: Реакция будет идти вправо до тех пор, пока концентрации ионов Ag⁺ и Hg²⁺ не достигнут равновесных значений, при которых реальные электродные потенциалы серебра и ртути сравняются, и движущая сила реакции иссякнет.
Проще говоря: Хотя серебро "слабее" ртути в стандартных условиях, если ионов серебра в растворе изначально нет (или очень мало), а ионов ртути много, то серебро сможет вытеснить ртуть из раствора ее соли до установления равновесия.
Таким образом, эта реакция возможна при определенных (нестандартных) концентрациях реагентов. Стрелка вниз (↓) у ртути указывает на то, что она выделяется в виде металла (осадка или капель).