Higher Tier: hydrogen ions are reduced in acid–metal reactions
Đã giới thiệu| English | Ý nghĩa |
|---|---|
| hydrogen ion/ˈhaɪdrədʒn ˈaɪɒn/ | ion hydro |
| net ionic reaction/net aɪˈɒnɪk rɪˈækʃn/ | phản ứng ion thu gọn |
Điều gì có thể giải thích quan sát này?
- Cấp độ cao: Hydro trong các bọt khí từ magnesi và axit đến từ ion hydro trong dung dịch. Các ion này nhận electron do magnesi cung cấp.
- Bắt đầu bằng một dự đoán. Nêu rõ các đại lượng hoặc đặc điểm bạn sẽ so sánh, sau đó quyết định bằng chứng nào có thể phân biệt hai lời giải thích.
Xây dựng mô hình
- Đối với Mg + 2H⁺ → Mg²⁺ + H₂, magnesi mất hai electron và bị oxy hóa. Ion hydro nhận electron và bị khử. Phương trình bán phản ứng là Mg → Mg²⁺ + 2e⁻ và 2H⁺ + 2e⁻ → H₂. Kết hợp lại sẽ triệt tiêu số electron đã chuyển giao. Ion clorid hoặc sunfat còn lại trong dung dịch như các ion không tham gia phản ứng tương ứng.
- Ion hydro: Ion H⁺ hiện diện trong axit aqueous theo mô hình GCSE này; phản ứng ion thu gọn: Biểu diễn phản ứng hiển thị các ion tham gia trong khi bỏ qua các ion không tham gia phản ứng không thay đổi.
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.
Chọn bằng chứng có thể kiểm chứng
- Điện tích là +2 ở cả hai vế của phương trình thu gọn. Hai ion H⁺ cần thiết để tạo thành một phân tử H₂; mỗi ion nhận một electron nên tổng cộng nhận hai electron. Sản phẩm kim loại là ion, trong khi sản phẩm hydro là phân tử hai nguyên tử trung hòa về điện. Việc nhận electron phải được gán cho ion hydro, không phải cho ion clorid chỉ vì đã sử dụng axit clohydric.
- Tách riêng các loài phản ứng trước khi xác định redox. Trong phương trình được cung cấp, hãy tìm bất kỳ nguyên tử kim loại nào trở thành ion dương và ion hydro trở thành khí. Cân bằng từng phương trình bán phản ứng về số lượng nguyên tử và điện tích. Đừng suy diễn chung hóa phương trình thu gọn đơn giản này cho mọi axit hoặc mọi kim loại; nguồn tài liệu chỉ quy định Mg, Zn và Fe với axit clohydric/sulfuric loãng.
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.
Làm việc từ các đại lượng đã biết
- Nêu các giá trị đã biết và đơn vị của chúng. Chọn công thức vì các giả thiết của nó phù hợp với trường hợp này, sau đó biến đổi trước khi thay số.
- Đã biết: Fe → Fe²⁺ + 2e⁻ kết hợp với 2H⁺ + 2e⁻ → H₂. Năm nguyên tử Fe đại diện giải phóng mười electron, khử mười ion H⁺ thành năm phân tử H₂. Số lượng electron giải thích tỷ lệ hai đối một của H⁺:H₂ mà không làm thay đổi số lượng hạt nhân sắt.
Bao nhiêu electron khử mười hai ion H⁺ thành phân tử hydro? Sử dụng cùng trình tự: đại lượng đã biết → mô hình → mối liên hệ → thay thế → đơn vị và diễn giải.
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.
Kiểm tra kết luận và giới hạn của nó
- Sự hình thành khí hydro là quá trình khử trong cách giải thích này, mặc dù không có oxy nào bị loại bỏ. Oxy hóa không có nghĩa là nhận điện tích dương bằng cách thêm proton. Giải thích HT ẩn này không biến tên muối cấp độ cơ bản và phương trình sản phẩm thành chỉ dành cho HT.
- Quay trở lại quan sát ban đầu. Giải thích kết quả hỗ trợ điều gì, những điều kiện nào mà nó giả định, và một cách để kiểm chứng một giải thích cạnh tranh.
Ion hydro mất electron khi trở thành khí hydro. Tuyên bố này sai: Tạo khí hydro từ H+ yêu cầu NHẬN electron: 2H+ + 2e- -> H2. Mất electron sẽ làm điện tích càng dương hơn, điều đó không thể tạo ra phân tử trung hòa.
Cấp độ cao: ion hydro bị khử trong phản ứng axit–kim loại: Điện tích là +2 ở cả hai vế của phương trình thu gọn. Hai ion H⁺ cần thiết để tạo thành một phân tử H₂; mỗi ion nhận một electron nên tổng cộng nhận hai electron. Sản phẩm kim loại là ion, trong khi sản phẩm hydro là phân tử hai nguyên tử trung hòa về điện. Việc nhận electron phải được gán cho ion hydro, không phải cho ion clorid chỉ vì đã sử dụng axit clohydric.
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.