جواب کاوش کنید صفحه20 شیمی یازدهم

پاسخ و توضیح آزمایش 2 تمرین کاوش کنید صفحه 20 شیمی یازدهم این آزمایش یک واکنش $\mathbf{\text{جایگزینی یگانه}}$ بین $\mathbf{\text{آهن } (Fe)}$ و $\mathbf{\text{یون مس } (Cu^{2+})}$ را نشان می‌دهد و به شما کمک می‌کند تا $\mathbf{\text{فعالیت نسبی فلزات}}$ را از طریق مشاهدات تجربی مقایسه کنید. 🧪 --- ## 3. مشاهده‌ها پس از مدتی صبر کردن (چند ساعت یا یک روز)، مشاهده‌های زیر رخ می‌دهد: 1. **ظاهر میخ:** یک لایه‌ی $\mathbf{\text{قهوه‌ای مایل به قرمز}}$ (رنگ مس) روی سطح میخ‌های آهنی تشکیل می‌شود. 2. **ظاهر محلول:** $\mathbf{\text{شدت رنگ آبی}}$ محلول (ناشی از $\mathbf{Cu^{2+}}$) $\mathbf{\text{کاهش}}$ می‌یابد و محلول به تدریج به سمت رنگ $\mathbf{\text{سبز کم‌رنگ}}$ (ناشی از $\mathbf{Fe^{2+}}$) می‌رود. --- ## 4. معادله‌ی نمادی واکنش در این واکنش، فلز فعال‌تر ($athbf{Fe}$) جایگزین یون فلز کم‌فعال‌تر ($athbf{Cu^{2+}}$) در محلول می‌شود: $$\mathbf{Fe(s) + CuSO_4(aq) \rightarrow Cu(s) + FeSO_4(aq)}$$ * $\mathbf{\text{یونی خالص:}} \mathbf{Fe(s) + Cu^{2+}(aq) \rightarrow Cu(s) + Fe^{2+}(aq)}$ --- ## 5. نتیجه‌گیری از آزمایش * **نتیجه‌گیری اصلی:** چون $\mathbf{\text{آهن } (Fe)}$ توانست $\mathbf{\text{یون مس } (Cu^{2+})}$ را از محلول خارج کرده و به جای آن بنشیند (به $\mathbf{Fe^{2+}}$ تبدیل شود)، این بدان معنی است که $\mathbf{\text{آهن تمایل بیشتری به از دست دادن الکترون}}$ و تبدیل شدن به یون دارد. * **قانون جایگزینی:** $\mathbf{\text{فلز فعال‌تر می‌تواند یون فلز کم‌فعال‌تر را از محلول جدا کند.}}$ --- ## 6. مقایسه‌ی واکنش‌پذیری و شواهد تجربی **پاسخ:** فلز **آهن ($athbf{Fe}$)** واکنش‌پذیرتر است. **شواهد تجربی برای درستی:** 1. **جایگزینی یون‌ها:** $\mathbf{\text{آهن }}$ ($athbf{Fe}$) توانست جای $\mathbf{\text{یون‌های مس }}$ ($athbf{Cu^{2+}}$) را در محلول بگیرد (زیرا $athbf{Fe}$ الکترون‌های خود را آسان‌تر از $athbf{Cu}$ از دست می‌دهد). 2. **تغییرات رنگ:** $\mathbf{\text{لایه مس}}$ ($athbf{Cu}$) روی $\mathbf{\text{میخ آهنی}}$ (مشاهده‌ی $athbf{1}$) و $\mathbf{\text{کمرنگ شدن رنگ آبی محلول}}$ (مصرف $athbf{Cu^{2+}}$) هر دو شاهدی بر انجام واکنش و $\mathbf{\text{فعالیت بیشتر آهن}}$ نسبت به مس هستند. ⚡