Higher Tier: hydrogen ions are reduced in acid–metal reactions
مُقدَّم| English | المعنى |
|---|---|
| hydrogen ion/ˈhaɪdrədʒn ˈaɪɒn/ | أيون الهيدروجين |
| net ionic reaction/net aɪˈɒnɪk rɪˈækʃn/ | التفاعل الأيوني الصافي |
ما الذي يفسر هذه الملاحظة؟
- المستوى الأعلى: الهيدروجين في الفقاعات الناتجة عن المغنيسيوم والحمض يأتي من أيونات الهيدروجين المائية. تلك الأيونات تكسب إلكترونات مزودة من المغنيسيوم.
- ابدأ بتوقع. حدد الكميات أو الخصائص التي ستقارنها، ثم حدد الدليل الذي يمكنه التمييز بين تفسيرين.
بناء النموذج
- للمعادلة Mg + 2H⁺ → Mg²⁺ + H₂، يفقد المغنيسيوم إلكتروناً ويحدث له أكسدة. أيونات الهيدروجين تكسب إلكترونات وتحدث لها اختزال. معادلات النصف هي Mg → Mg²⁺ + 2e⁻ و 2H⁺ + 2e⁻ → H₂. بدمجهما تُختزل الإلكترونات المنقولة. أيونات الكلوريد أو الكبريتات تبقى في المحلول كمتفرجات مناسبة.
- أيون الهيدروجين: أيون H⁺ الموجود في الحمض المائي في هذا نموذج GCSE؛ التفاعل الأيوني الصافي: تمثيل تفاعل يظهر الأيونات المشاركة مع استبعاد المتفرجات غير المتغيرة.
Which species is reduced when Mg reacts with dilute hydrochloric acid?
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
The H+ ions from the acid gain electrons to become hydrogen gas - gaining electrons is reduction, so H+ is reduced. Magnesium loses electrons (it is oxidised), and Cl- is a spectator throughout.
Match each technical term to its precise meaning.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
Use the definitions to distinguish related quantities and processes.
اختر دليلاً لاختبار الفرضية
- الشحنة هي +2 في كلا طرفي المعادلة الصافية. يُحتاج أيونان H⁺ لتكوين جزيء واحد H₂؛ مكاسب إلكتروناً واحداً لكل منهما يجعل مجموع مكاسبهم إلكتروناً. ناتج المعدن هو أيون، بينما ناتج الهيدروجين هو جزيء ثنائي الذرة متعادل. يجب تخصيص مكتسب الإلكترونات لأيونات الهيدروجين، وليس لأيونات الكلوريد لمجرد استخدام حمض الهيدروكلوريك.
- افصل أنواع المتفاعلات قبل تحديد الأكسدة والاختزال. في معادلة مُقدمة، حدد أي ذرة معدنية تصبح أيوناً موجباً وأي أيونات هيدروجين تصبح غازاً. موازن كل معادلة نصف بالذرات والشحنة. لا عامِ المعادلة الصافية البسيطة على كل حمض أو كل معدن؛ المصدر يحدد Mg و Zn و Fe مع أحماض الهيدروكلوريك/الكبريتيك المخففة.
Which two habits make the investigation or model in this case more defensible?
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
Stating the conditions and assumptions lets others repeat the work exactly, and recording the supporting evidence lets them check the conclusion. Hiding disagreeing results removes the evidence that could challenge a wrong conclusion, and one measurement can never establish a wider claim.
اعتمد على كميات معروفة
- أدر القيم المعروفة ووحداتها. اختر العلاقة لأن افتراضاتها تتناسب مع هذه الحالة، ثم أعد ترتيب المعادلة قبل التعويض.
- معلوم: Fe → Fe²⁺ + 2e⁻ يندمج مع 2H⁺ + 2e⁻ → H₂. خمسة ذرات حديد ممثلة تطلق عشرة إلكترونات، والتي تُختزل عشرين أيون H⁺ إلى خمس جزيئات H₂. يفسر عدد الإلكترونات النسبة بين H⁺ وH₂ بمقدار اثنين إلى واحد دون تغيير عدد نواة الحديد.
كم عدد الإلكترونات التي تُختزل اثني عشر أيون H⁺ إلى جزيئات الهيدروجين؟ استخدم نفس التسلسل: الكميات المعروفة ← النموذج ← العلاقة ← التعويض ← الوحدة والتفسير.
How many electrons reduce twelve H⁺ ions to hydrogen molecules?
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
The result is 12 electrons. Known: each H+ gains 1 electron to become an H atom, and 2 H atoms form H2. For twelve H+ ions: 12 x 1 = 12 electrons needed, producing 6 H2 molecules.
تحقق من الاستنتاج وحدوده
- تكوين غاز الهيدروجين هو اختزال في هذا الحساب، حتى لو لم يتم إزالة أكسجين. الأكسدة لا تعني اكتساب شحنة موجبة بإضافة بروتونات. هذا الشرح المدمج HT لا يجعل أسماء الأملاح ومعادلات النواتج للمستوى العام خاصة بالمستوى الأعلى فقط.
- عُد إلى الملاحظة الأصلية. اشرح ما يدعمه النتيجة، وما هي الشروط التي تفترضها، وطريقة واحدة لاختبار تفسير منافس.
تفقد أيونات الهيدروجين إلكترونات عندما تتحول إلى غاز هيدروجين. هذا الادعاء غير صحيح: تكوين غاز الهيدروجين من H+ يتطلب كَسْب إلكترونات: 2H+ + 2e- -> H2. فقد الإلكترونات سيجعل الشحنة أكثر إيجابية، وهو ما لا يمكن أن ينتج جزيئاً متعادلاً.
المستوى الأعلى: أيونات الهيدروجين تُختزل في تفاعلات الحمض–المعدن: الشحنة هي +2 على كلا طرفي المعادلة الإجمالية. يتم الحاجة إلى أيونين H⁺ لتكوين جزيء واحد H₂؛ حيث يكتسب كل منهما إلكتروناً واحداً، مما يجعل مجموع اكتسابهما إلكترونين. الناتج المعدني هو أيون، بينما الناتج الهيدروجيني هو جزيء ثنائي الذرة متعادل. يجب نسب اكتساب الإلكترونات لأيونات الهيدروجين، وليس لأيونات الكلوريد لمجرد استخدام حمض الهيدروكلوريك.
Hydrogen ions lose electrons when they become hydrogen gas.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Forming hydrogen gas from H+ requires GAINING electrons: 2H+ + 2e- -> H2. Losing electrons would make the charge even more positive, which cannot produce a neutral molecule.
The H⁺ ion present in an aqueous acid in this GCSE model: write the technical term.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
hydrogen ion means The H⁺ ion present in an aqueous acid in this GCSE model.