Type af reaktioner med Copper & salpetersyre

Reaktionerne mellem kobber og salpetersyre er eksempler på reaktioner oxidation-reduktion, hvor vinder elektroner reducerer et element og miste dem oxiderer den anden. Salpetersyre er ikke kun en stærk syre, er et oxidationsmiddel. Derfor kan det oxiderer kobber til Cu + 2. Hvis du planlægger at eksperimentere med disse reaktioner, er det vigtigt at huske, at de frigiver giftige, skadelige dampe.

Koncentration

Kobber kan undergå en af ​​to reaktioner, når det kombineres med salpetersyre, afhængig af koncentrationen af ​​opløsningen. Hvis salpetersyre er fortyndet, vil kobber oxideres til dannelse af kobbernitrat med nitrogenoxid som et biprodukt. Hvis opløsningen er koncentreret, vil kobber oxideres til dannelse af kobbernitrat med nitrogendioxid som et biprodukt. Både nitrogenoxid og nitrogendioxid er skadelig og potentielt toksiske ved høje niveauer; nitrogendioxid er den grimme brune gas til stede i smog tåge over mange byer.

Reaktionsligninger

Ligningerne for de to reaktioner, som kan finde sted, er: Cu + 4 HNO3 -> Cu (NO3) 2 + 2 NO2 + 2 H2O, der producerer nitrogendioxid og 3 Cu + 8 HNO3 -> 3 Cu (NO3) 2 + 2 NO + 4 H2O, der producerer nitrogenoxid. Med den koncentrerede syre, vil løsningen først bliver grøn, så grøn-brun, og til sidst blå engang fortyndet med vand. Enten reaktion er stærkt varmeudviklende og frigiver energi i form af varme.

Oxidation-Reduktion

En anden måde at forstå denne reaktion er ved at bryde det ned i to halve reaktioner, en for oxidation (tab af elektroner) og den anden for reduktion (forstærkning af elektroner). Den halve reaktioner er: Cu -> Cu + 2 + 2 e-, hvilket betyder, at kobber mister to elektroner, og 2 e- + 4 HNO3 ---> 2 NO3 -1 + 2 H2O, hvilket viser, at to elektroner blevet overført til produkterne. Hastigheden af ​​denne reaktion afhænger overfladearealet af kobber; kobbertråd vil reagere hurtigere end kobber barer, f.eks.

Overvejelser

Opløsningen skifter farve på grund af vand. I modsætning til kobber fast, kan kobberioner i opløsning danner en type af interaktion kaldes en koordinering kompleks med vandmolekylerne, og disse komplekser låne opløsningen en blå farve. Mineralske syrer, såsom saltsyre ikke oxiderer kobber på samme måde som salpetersyre, fordi de ikke er stærke oxidationsmidler. Svovlsyre er imidlertid en stærk oxidationsmiddel. Under de rette betingelser, vil det reagere med kobber til at frigive svovldioxid.