Innhold
Reaksjoner mellom kobber og salpetersyre er eksempler på oksidasjonsreaksjoner, hvor elektronforsterkningen reduserer et element og tap oxiderer den andre. Salpetersyre er ikke bare en sterk syre, det er et oksidasjonsmiddel. Derfor kan det føre til oksydasjon av kobber til Cu +2. Hvis du har tenkt å oppleve disse reaksjonene, er det viktig å huske at de gir giftige og skadelige gasser.
konsentrasjonen
Kobber kan bli utsatt for en av to reaksjoner i kombinasjon med salpetersyre, avhengig av konsentrasjonen av løsningen. Hvis salpetersyre er fortynnet, vil kobber oksyderes til dannelsen av kobbernitrat med nitrogenoksyd som et biprodukt. Hvis løsningen er konsentrert, vil kobber oksyderes til dannelse av kobbernitrat med nitrogendioksid som biprodukt. Nitrogenoksyd og nitrogenoksyd er skadelige og potensielt giftige i høye nivåer; nitrogendioxyd er den brune og grimme gasen som er tilstede i tåken av røyk over mange byer.
Reaksjonsligninger
Sammenligningene for de to reaksjonene som kan oppstå er: Cu + 4 HNO3 -> Cu (NO3) 2 + 2 NO2 + 2 H2O, som produserer nitrogendioksid og 3 Cu + 8 HNO3 -> 3 Cu (NO3) 2 + 2 NO + 4 H2O, som produserer nitrogenoksid.
Med konsentrert syre presenterer løsningen først en grønn farge, deretter en grønnbrun fargestoff og til slutt en blå fargestoff når den fortynnes i vannet. Enhver reaksjon er svært eksoterm og frigjør energi i form av varme.
Oksidasjon-reduksjon
En annen måte å forstå denne reaksjonen er ved å dele den i to halvreaksjoner, en for oksidasjon (tap av elektroner) og en annen for reduksjon (gevinst av elektroner). Halvreaksjonene er: Cu + Cu +2 + 2, noe som betyr at kobber taper to elektroner og 2 - + 4 HNO3 ---> 2 NO3 -1 + 2 H2O, som viser at to elektroner ble overført til produktene. Hastigheten av denne reaksjonen avhenger av overflaten av kobber; kobbertrådene vil reagere raskere enn kobberstengene, for eksempel.
betraktninger
Løsningen endrer farge på grunn av vann. Til forskjell fra kobberfaststoffer kan kobberioner i løsningen danne en type interaksjon kalt et koordineringskompleks med vannmolekylene, og disse kompleksene gir løsningen en blå farge. Mineralsyrer som saltsyre oksiderer ikke kobber på samme måte som salpetersyre fordi de ikke er sterke oksidasjonsmidler. Svovelsyre er imidlertid et sterkt oksidasjonsmiddel. Under de rette forholdene vil det reagere med kobberet for å frigjøre svoveldioksydgassen.