황산구리(II) 수용액에 금속 M과 은수저를 넣어 두었을 때

황산구리(II) 수용액에 금속 M과 은수저를 넣어 두었을 때

 

 

황산구리(II) 수용액에 금속 M과 은수저를 넣어 두었더니,

M의 표면에 붉은색 물질이 달라붙었으며

은수저는 변화가 없었다.

단, M의 이온은 M^2+이고,

원자량은 Ag > Cu > M이며,

수용액의 부피는 일정하다.

 

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Q. 금속 M, 구리, 은의 반응성을 비교하시오.

 

A. 금속 M > 구리 > 은

( 참고: 이온화 서열 https://ywpop.tistory.com/3195 )

 

반응성이 큰 금속은 산화되고, (금속 → 이온)

반응성이 작은 금속은 환원된다. (이온 → 금속)

 

 

 

 

▶ 산화된 것은 M,

환원된 것은 Cu^2+.

 

> 산화: M(s) → M^2+(aq) + 2e^-

> 환원: Cu^2+(aq) + 2e^- → Cu(s)

> 전체: M(s) + Cu^2+(aq) → M^2+(aq) + Cu(s)

 

 

 

 

▶ 금속 M의 질량은 증가.

 

> M의 표면에 구리가 달라붙었다.

 

 

 

 

▶ 수용액의 밀도는 감소.

 

> 밀도 = 질량 / 부피

> 부피가 일정하면, 밀도와 질량은 비례.

> 1개 M이 이온이 될 때, (용액에 추가)

1개 Cu^2+가 금속이 되었기에, (용액에서 제거)

원자량 Cu > M 이므로,

용액의 질량은 감소.

---> 용액의 밀도도 감소.

 

 

 

 

▶ 수용액의 (양이온 수 / 음이온 수)는 1 (일정).

 

> M과 Cu의 이온전하(산화수)가 같기 때문에,

1개 M 산화되면(증가), 1개 Cu 환원(감소)

---> 양이온 수 변화 없음.

 

> SO4^2- 이온은 구경꾼 이온.

---> 음이온 수 변화 없음.

 

 

 

 

[ 관련 글 https://ywpop.tistory.com/19275 ] 수용액과 금속의 산화-환원 반응