Нитрат свинца(II) имеет химическую формулу Pb(NO₃)₂. В растворе он диссоциирует на ионы Pb²⁺ и NO₃⁻. Чтобы понять, какие из предложенных металлов — медь, цинк, серебро или ртуть — вступят в реакцию с раствором нитрата свинца(II), нужно учитывать их электрохимическую активность.
Электрохимическая активность металлов можно оценить с помощью ряда активности металлов или стандартных электродных потенциалов. Металлы, расположенные выше в ряду активности, способны вытеснять металлы, которые находятся ниже них, из растворов их солей.
Рассмотрим каждый из предложенных металлов:
Медь (Cu):
Стандартный электродный потенциал для Cu²⁺/Cu равен +0.34 В. Медь менее активна, чем свинец, и не способна вытеснить свинец из его раствора. Таким образом, медь не вступает в реакцию с раствором нитрата свинца(II).
Цинк (Zn):
Стандартный электродный потенциал для Zn²⁺/Zn равен -0.76 В. Цинк более активен, чем свинец, и способен вытеснять свинец из его раствора. Реакция выглядит следующим образом:
[
Zn + Pb(NO₃)₂ \rightarrow Zn(NO₃)₂ + Pb
]
Таким образом, цинк будет вступать в реакцию с раствором нитрата свинца(II).
Серебро (Ag):
Стандартный электродный потенциал для Ag⁺/Ag равен +0.80 В. Серебро менее активно, чем свинец, и не способно вытеснять свинец из его раствора. Таким образом, серебро не вступает в реакцию с раствором нитрата свинца(II).
Ртуть (Hg):
Стандартный электродный потенциал для Hg²⁺/Hg равен +0.85 В. Ртуть менее активна, чем свинец, и не способна вытеснять свинец из его раствора. Таким образом, ртуть не вступает в реакцию с раствором нитрата свинца(II).
Итак, из предложенных металлов только цинк вступает в реакцию с раствором нитрата свинца(II). В этой реакции цинк вытесняет свинец из его соли, образуя нитрат цинка и выделяя металлический свинец.