displacement reaction

Rusting果度係我諗法係
例如有Fe 同Pb包埋一齊

Fe比Pb reactive,當1日會有1000粒iron變做離子,而1日得500粒lead會變離子
如果就咁放iron係水,一日後會有1000粒iron(II) ions
但如果連埋Pb放既話,就會有1000粒iron(II)ions+500粒lead(II)ions
之後iron會好快咁送走電子比lead(II)ions
最後會有1500粒iron(II)ions,rusting變快左
實際上Pb一變ion iron就會即刻送電子比佢,所以唔會累積到500粒lead(II)ions的!但的確會出1500粒iron(II)ions

2012-05-12 21:00:13 補充：
話說你意見請用補充題目= ="唔係日後其他人search到呢頁都唔清楚你的問題

2012-05-12 21:06:01 補充：
K vs Cu2+ 同Na vs Cu2+ 同K vs Na+
第3個實際上做唔到
雖然K比Na+容易失去電子...但Na+通常都係溶係水度
水會輕微電離生成水合氫離子H3O+
水合氫離子得到電子會變
2H3O+ + 2e- ->2H2O+H2
水合氫離子比鈉離子更喜歡電子,所以佢既reaction會優先進行

至於點解K比Cu2+容易失去電子嘛,呢d係科學家做實驗發現的

2012-05-12 21:12:01 補充：
就事實解釋都可以既
你應該學左K既電子分佈係2,8,8,1的吧
由於
1.電子係一層層分佈
2.電子有shielding effect
[姐係係原子核眼中第一層既電子會遮住第2層既電子
e.g. Lithium 係2,1 而質子就有3粒
當1粒質子既磁性係1+而電子1-
第一質電子果2粒電子會受到3+既吸引,而第2層果1粒就只會受到1+的吸引(有2+比第一層電子擋左)係potassium個case 第4層就1粒電子只會感受到1+既吸引力]

2012-05-12 21:49:18 補充：
第4層電子(下稱4s電子)只受原子核1+既磁力吸引,外加上第4s電子離原子核的距離十分遠(因而K比Na reactive, Na的外層電子在第3層,比第4層近)
呢2個因素使第4s電子容易脫離原子核的吸引,走去中意電子既物質度(好似上面既水合氫離子咁),生成K+

2012-05-12 22:25:49 補充：
歸納一下意見
Rusting果度係我諗法係
例如有Fe 同Pb包埋一齊Fe比Pb reactive,當1日會有1000粒iron變做離子,而1日得500粒lead會變離子
如果就咁放iron係水,一日後會有1000粒iron(II) ions
但如果連埋Pb放既話,就會有1000粒iron(II)ions+500粒lead(II)ions
之後會另外有500粒iron atoms會好快咁送走電子比果500粒lead(II)ions
最後會有1500粒iron(II)ions,rustin因此g變快左
實際上Pb一變ion iron就會即刻送電子比佢,所以唔會累積到500粒lead(II)ions的!但的確會出1500粒iron(II)ions
(數字只係假設的)K vs Cu2+ 同Na vs Cu2+ 同K vs Na+
第3個實際上做唔到
雖然K比Na+容易失去電子...但Na+通常都係溶係水度
水會輕微電離生成水合氫離子H3O+
水合氫離子得到電子會變
2H3O+ + 2e- ->2H2O+H2
水合氫離子比鈉離子更喜歡電子,所以佢既reaction會優先進行至於點解K比Cu2+容易失去電子嘛,呢d係科學家做實驗發現的 就事實解釋都可以既
你應該學左K既電子分佈係2,8,8,1的吧
由於
1.電子係一層層分佈
2.電子有shielding effect
[姐係係原子核眼中第一層既電子會遮住第2層既電子
e.g. Lithium 係2,1 而質子就有3粒
當1粒質子既磁性係1+而電子1-
第一質電子果2粒電子會受到3+既吸引,而第2層果1粒就只會受到1+的吸引(有2+比第一層電子擋左)係potassium個case 第4層就1粒電子只會感受到1+既吸引力]
第4層電子(下稱4s電子)只受原子核1+既磁力吸引,外加上第4s電子離原子核的距離十分遠(因而K比Na reactive, Na的外層電子在第3層,比第4層近)
呢2個因素使第4s電子容易脫離原子核的吸引,走去中意電子既物質度(好似上面既水合氫離子咁),生成K+
-------------------------------------------------------
至於Copper點解唔係1+唔係3+要係2+?其實係正常既環境
理論上stability應該係Cu>Cu+>Cu2+
evidence Copper
First Ionization Energy(Cu->Cu+)+745.4 kJ/moleSecond Ionization Energy(Cu+->Cu2+)+1957.9 kJ/moleThird Ionization Energy(Cu2+->Cu3+)+3553.5 kJ/mole
但由於Copper既oxidation通常會有不穩定的強氧化劑參與(如KMnO4 & nitric acid)
如果reaction of those oxidizing agent可以足夠補償copper失去電子増加的不穩定性既話,反應就會進行到
i.e.

氧化劑--(被還原)-->穩定的物質+釋放熱
Copper(or還原劑)--(被氧化)-->不穩定的離子+吸收熱

如果釋放的熱比吸收的熱大,反應就會進行
由於要將Cu2+轉成Cu3+需要的能量太大,所以Cu3+很少出現
Cu+也不常見,因為佢會發生岐化反應
[Copper(I) compounds are less common. This is because copper(I) cannot exist in aqueous solution. In aqueous solution, copper(I) ion undergoes disproportionation (self redox) to give copper metal and copper(II) ion.
2Cu+(aq) → Cu2+(aq) + Cu(s)
Cu(I) only exists as insoluble solids (e.g. copper(I) oxide, Cu2O) or complex (e.g. [CuCl2]-).]
<http://hk.knowledge.yahoo.com/question/question?qid=7009052302166>
係呢個反應入面1個Cu+被氧化,另1個被還原
(這答案存在的問題:2Cu+(aq) → Cu2+(aq) + Cu(s)應該是endothermic的吧,為什麼可以進行得這麼快? enthalpy change=-745.4+1957.9=+1212.5kJ外加少許lattice enthalpy?)
請高手指點

2012-05-13 11:01:23 補充：
Hi應該係[(Cu+(aq)x2]?= ="
畢竟左邊本身係2Cu+而唔係2Cu2+嘛

2012-05-13 11:15:02 補充：
其實成篇野係分開講緊3part既野
1.metal lower in reactivity series speed up rusting既原因
-iron atoms lose electrons to form ions so as to turn less stable ions(Cu2+ & Ag+) back to atom
2.potassium high reactivity 既explanation
-the attraction force between 4s electrons & nucleus is weak

2012-05-13 11:16:57 補充：
3. copper(I) & copper(III) ion唔穩定既原因
-copper(I)'s instability: disprportionation reaction turn copper(I) ions to copper & copper(II) ions
-copper(III)'s instability: large amount of energy is required to turn copper(II) ions to copper(III) ions

2012-05-13 11:23:01 補充：
開頭都明,睇到咩ionization energy,disproportionation就唔識..聽都未聽過,sorry,可能我地之間代溝太大-.-
不過,好多謝你打咁大篇野出黎
ionization energy係指令atom失去電子需要的能量
只不過係用黎證明Cu3+的不穩定性
1. 將Cu2+轉成Cu3+既能量需求太大
2. Cu3+ 吸番電子既能力變強
所以Cu3+不穩定!

2012-05-13 11:25:27 補充：
Cu+果度搵到d資料
disproportionation咪當係一種新既reaction囉= ="係個名威d姐
雖然個disproportionation reaction的確係endothemic,但

2012-05-13 11:26:52 補充：
Copper(I) compounds are unstable in aqueous forms but they are stable in solid form. When copper(I) dissolves in water, it involves a hydration process, this process is highly exothermic.

2012-05-13 11:26:55 補充：
Since the energy envolved in this process is sufficient to cause the second ionization energy of copper. So disproportionation will occur

2012-05-13 17:30:35 補充：
總之個reaction係endothermic= ="
enthalpy果d唔多熟

0.0..
CA,謝謝回答
但我有d野唔明..

首先,lower than Cu 既reactivity既metal 係唔會甩果2粒電子比Cu, 並唔係快慢問題.
-->Why?
唔好take Cu同Fe
take K同Mg
according to displacement reaction
2K(s) + MgSO4(aq) --> Mg(s) + K2SO4(aq)
點解低過Mg就無得react?

2012-05-12 20:56:28 補充：
2, 點解有higher reactivity呢，因為high react既metal有個trend 想甩電子比人(當然係一個對比之下啦) eg. K vs Cu2+ 同Na vs Cu2+ 同K vs Na+
-->OK,但我又有問題-.-"點解會咁-.-..

2012-05-12 20:56:37 補充：
第3, 你呢個係犧牲牲保護(sacrificial protection) ,
1) 鐵會同空氣react 跟住rust 出Fe2+
2) Copper 同空氣react, 出Cu2+
3)因為Fe > Cu , Fe會代Cu 甩果2粒electron.
-->你既意思..係咪即係點都要甩2粒e- to the surrounding,如果只係得Fe,咁佢就唔洗送2粒e-比Cu2+,但係如果有Cu2+,total就要甩2粒+2粒=4粒e-,
所以個rate of rusting increases

2012-05-12 20:57:39 補充：
sorry...我真係唔識

2012-05-12 23:50:03 補充：
開頭都明,睇到咩ionization energy,disproportionation就唔識..聽都未聽過,sorry,可能我地之間代溝太大-.-
不過,好多謝你打咁大篇野出黎

displacement reaction最後個目的都係要令Cu2+(aq) --> Cu(s)
即係要比2粒e-出黎就得
咁既話,metal lower than Cu in reactivity series都做到..不過無metal in higher reactivity series咁快
1.點解一定要a metal higher in reactivity series displace metal lower in series?
2.Cu(s) 唔係octet structure,咁個2粒比左Cu 2+既e-會唔會甩返出黎?

首先,lower than Cu 既reactivity既metal 係唔會甩果2粒電子比Cu, 並唔係快慢問題.
第2, 點解有higher reactivity呢，　因為high react既metal有個trend 想甩電子比人(當然係一個對比之下啦) eg. K vs Cu2+ 同Na vs Cu2+ 同K vs Na+
第3, 你呢個係犧牲牲保護(sacrificial protection) ,
1) 鐵會同空氣react 跟住rust 出Fe2+
2) Copper 同空氣react, 出Cu2+
3)因為Fe > Cu , Fe會代Cu 甩果2粒electron.
所以會快左
有錯請更正

2012-05-13 00:25:17 補充：
係喎，甩電子好似係Cu -> Cu2+ +2e-
跟住再吸返Fe 甩果2粒

2012-05-13 00:36:29 補充：
(這答案存在的問題:2Cu+(aq) → Cu2+(aq) + Cu(s)應該是endothermic的吧,為什麼可以進行得這麼快? enthalpy change=-745.4+1957.9=+1212.5kJ外加少許lattice enthalpy?)

enthalphy change = [Hf(Cu2+(aq)) + Hf(Cu(s))] - [( Hf(Cu2+(aq))x2]

你上高條式個數字只係ionization enthalpy ,
所以條式個ans唔係+數

2012-05-13 15:06:04 補充：
上高打錯係+
但你好似撈亂formation 同ionization enthalpy 定義

細佬你如果學左redox reaction,就會明晒