Treść informacji wstępnej:

W dwóch probówkach oznaczonych numerami I i II umieszczono jednakową ilość wiórków magnezowych o tym samym stopniu rozdrobnienia. Następnie do probówek wprowadzono jednakowe objętości roztworów o tej samej temperaturze:

• do probówki I – kwas solny o pH = 1
• do probówki II – wodny roztwór kwasu siarkowego(VI) o stężeniu 0,1 mol ∙ dm^–3.

Przebieg doświadczenia zilustrowano poniższym rysunkiem.

Podczas opisanego doświadczenia w każdej probówce wiórki magnezowe uległy całkowitemu roztworzeniu i powstały klarowne, bezbarwne roztwory, ale w jednej z probówek reakcja przebiegła szybciej.

Treść zadania:

Napisz w formie jonowej skróconej równanie reakcji, która zaszła podczas opisanego doświadczenia w obu probówkach. Wskaż numer probówki (I albo II), w której wiórki magnezowe roztworzyły się szybciej.

---

Rozwiązanie:

Równanie reakcji:

$Mg+2H^{+}\to M{g}^{2+}+H_2$  

Wiórki magnezowe roztworzyły się szybciej w probówce numer: II

 

Wskazówka:

Równanie reakcji w formie cząsteczkowej:

$I.Mg+2HCl\to MgC{l}_2+H_2\uparrow$  

$II.Mg+H_{2}S{O}_4\to MgS{O}_4+H_2\uparrow$  

 

Wiórki magnezowe roztworzą się szybciej w próbówce w której będzie występowało większe stężenie jonów H⁺. 

Stężenie jonów H⁺ w roztworze kwasu solnego o pH = 1 wynosi:

$\left[H^{+}\right]={10}^{-pH}=0,1\frac{mol}{d{m}^3}$  

Stężenie jonów H⁺ w roztworze kwasu siarkowego(VI) zgodnie z sumarycznym równaniem dysocjacji tego kwasu:

$H_{2}S{O}_4\stackrel{H_{2}O}{\to }2H^{+}+S{O}_4^{2-}$  

Będzie 2x większe niż stężenie kwasu więc:

$\left[H^{+}\right]=0,2\frac{mol}{d{m}^3}$   

Reakcja roztwarzania magnezu zajdzie szybciej w probówce z kwasem siarkowym(VI).