Type reaksjoner med Copper & Salpetersyre

Reaksjonene mellom kobber og salpetersyre er eksempler på oksidasjon-reduksjonsreaksjoner, hvor elektronene stadig mer reduserer ett element og å miste dem oksiderer den andre. Salpetersyre er ikke bare en sterk syre, er det et oksidasjonsmiddel. Derfor kan det oksydere kobber til Cu + 2. Hvis du har tenkt å eksperimentere med disse reaksjonene, er det viktig å huske at de slipper giftige, giftige gasser.

Konsentrasjon

Kobber kan gjennomgå en av to reaksjoner når den kombineres med salpetersyre, avhengig av konsentrasjonen av oppløsningen. Dersom salpetersyre er fortynnet, vil kobber oksyderes til å danne kobbernitrat med nitrogenoksyd som et biprodukt. Hvis løsningen er konsentrert, vil kobber oksyderes til å danne kobbernitrat med nitrogendioksid som et biprodukt. Både nitrogenoksid og nitrogendioksid er skadelige og potensielt toksiske ved høye nivåer; nitrogendioksid er den stygge brune gassen til stede i smog dis over mange byer.

reaksjonsligninger

Ligningene for de to reaksjoner som kan finne sted er: Cu + 4 HNO3 -> Cu (NO3) 2 + 2 NO2 + 2 H2O, som produserer nitrogen og karbondioksid

3 Cu + 8 HNO 3 -> 3 Cu (NO3) 2 + 2 NO + 4 H2O, som produserer nitrogenoksid.

Med konsentrert syre, blir oppløsningen først blir grønne, deretter grønn-brun, og til slutt blå etter fortynning med vann. Enten reaksjonen er sterkt eksoterm og frigjør energi i form av varme.

Oksidasjon-reduksjon

En annen måte til å forstå denne reaksjonen er ved å bryte det ned i to halv-reaksjoner, en for oksydasjon (tap av elektroner), og den andre for reduksjon (vinning av elektroner). Halvreaksjoner er: Cu -> Cu + 2 + 2 e-, noe som betyr at kobber mister to elektroner, og to e- + 4 HNO3 ---> 2 NO3 -1 + 2 H2O, noe som viser at to elektroner blitt overført til produktene. Hastigheten av denne reaksjon avhenger av overflatearealet av kobber; kobbertråd vil reagere raskere enn kobber bar, for eksempel.

betraktninger

Oppløsningen endrer farge på grunn av vannet. I motsetning til kobber, fast stoff, kan kobber-ioner i oppløsning danner en type interaksjon som kalles et koordinasjonskompleks med vannmolekylene, og disse kompleksene låne oppløsningen en blå farge. Mineralsyrer som saltsyre ikke oksydere kobber på samme måte som salpetersyre, fordi de ikke er sterke oksydasjonsmidler. Svovelsyre, imidlertid er et sterkt oksydasjonsmiddel. Under de rette betingelsene, vil det reagere med kobber for å frigjøre svoveldioksidgass.