Conţinut
Reacțiile dintre cupru și acid azotic sunt exemple de reacții de oxidare, unde câștigul de electroni reduce un element și pierderea oxidează celălalt. Acidul azotic nu este doar un acid puternic, este un agent de oxidare. Prin urmare, poate provoca oxidarea cuprului la Cu +2. Dacă intenționați să experimentați aceste reacții, este important să rețineți că acestea eliberează gaze toxice și nocive.
concentrare
Cuprul poate fi supus la una sau două reacții atunci când este combinat cu acid azotic, în funcție de concentrația soluției. Dacă acidul azotic este diluat, cuprul va fi oxidat până la formarea azotatului de cupru cu oxid nitric ca produs secundar. Dacă soluția este concentrată, cuprul va fi oxidat până la formarea azotatului de cupru cu dioxid de azot ca produs secundar. Oxidul nitric și dioxidul de azot sunt nocive și potențial toxice la niveluri ridicate; dioxidul de azot este gazul brun și urât care este prezent în ceața fumului din multe orașe.
Ecuații de reacție
Ecuațiile pentru cele două reacții care pot apărea sunt: Cu + 4 HNO3 -> Cu (NO3) 2 + 2 NO2 + 2 H2O, care produce dioxid de azot și 3 Cu + 8 HNO3 -> 3 Cu (NO3) 2 NO + 4 H2O, care produce oxid nitric.
Cu acidul concentrat, soluția prezintă mai întâi o colorare verde, apoi o colorare maro-verzuie și, în cele din urmă, o colorare albastră, diluată în apă. Orice reacție este foarte exotermă și eliberează energie sub formă de căldură.
Oxidoreducere
O altă modalitate de a înțelege această reacție este împărțirea ei în două reacții pe jumătate, una pentru oxidare (pierderea electronilor) și alta pentru reducere (câștig de electroni). Semi-reacțiile sunt: Cu + Cu + 2 + 2, ceea ce înseamnă că cuprul pierde doi electroni și 2 - + 4 HNO3 ---> 2 NO3 -1 + 2 H2O, ceea ce arată că doi electroni au fost transferate către produse. Viteza acestei reacții depinde de suprafața cuprului; firele de cupru vor reacționa mai repede decât barele de cupru, de exemplu.
consideraţii
Soluția schimbă culoarea din cauza apei. Spre deosebire de solidele de cupru, ionii de cupru din soluție pot forma un tip de interacțiune numit complex de coordonare cu moleculele de apă și aceste complexe dau soluției o colorare albastră. Acizii minerali, cum ar fi acidul clorhidric, nu oxidează cuprul în același mod ca și acidul azotic, deoarece nu sunt agenți oxidanți puternici. Cu toate acestea, acidul sulfuric este un agent puternic de oxidare. În condiții corecte, va reacționa cu cuprul pentru a elibera gazul de dioxid de sulf.