Дайте характеристику реакции по всем известным вам признакам: Zn + CuSO₄ = Cu + ZnSO₄ + Q

Реакция, представленная в уравнении Zn + CuSO₄ = Cu + ZnSO₄ + Q, является реакцией обмена, в которой происходит замещение меди (Cu) на цинк (Zn). Рассмотрим характеристики этой реакции по различным признакам:

1. Тип реакции: Это реакция обмена, или замещения, где активный металл (цинк, Zn) вытесняет менее активный металл (медь, Cu) из его соединения — сульфата меди (CuSO₄).

2. Природа веществ:

   • Цинк (Zn) — это активный металл, который легко отдает свои электроны, образуя ионы Zn²⁺.

   • Сульфат меди (CuSO₄) представляет собой соль меди, в которой медь находится в виде ионов Cu²⁺.

   • Получаемые продукты: медь (Cu) осаждается как элементарный металл, а сульфат цинка (ZnSO₄) — это соль, образующаяся в результате реакции.

3. Физическое состояние веществ:

   • Zn — твердое вещество.

   • CuSO₄ — соль, растворимая в воде, то есть в водном растворе.

   • Cu — осаждается в виде твердого металла.

   • ZnSO₄ — соль, которая также растворяется в воде.

4. Энергетический аспект:

   • В реакции выделяется тепло (Q), что означает, что реакция экзотермическая. Это указывает на то, что реакция протекает с выделением энергии, что характерно для реакций, сопровождающихся образованием более стабильных соединений.

5. Природа обмена:

   • Молекулы CuSO₄ расщепляются на ионы Cu²⁺ и SO₄²⁻ в растворе. Затем ионы Cu²⁺ замещаются на ионы Zn²⁺. При этом медь (Cu) осаждается в виде металла, а цинк (Zn) вступает в реакцию с сульфатной кислотой, образуя растворимый сульфат цинка.

6. Процесс окислительно-восстановительных реакций:

   • Цинк (Zn) отдает два электрона и окисляется до иона Zn²⁺, что является процессом окисления.

   • Медь (Cu²⁺) принимает два электрона и восстанавливается до металлической меди (Cu), что является процессом восстановления.

7. Уравнение реакции:

   • Уравнение уже уравнено и сбалансировано: 1 моль Zn реагирует с 1 моль CuSO₄, образуя 1 моль Cu и 1 моль ZnSO₄.

Таким образом, реакция представляет собой классический пример замещения, в котором цинк, более активный металл, вытесняет медь из раствора её сульфата.