Садржај
Реакције између бакра и азотне киселине су примери оксидационе реакције, где добитак електрона смањује један елемент, а губитак оксидише други. Азотна киселина није само јака киселина, она је оксидациони агенс. Због тога може изазвати оксидацију бакра у Цу +2. Ако намеравате да искусите ове реакције, важно је запамтити да ослобађају токсичне и штетне гасове.
Концентрација
Бакар се може подвргнути једној од две реакције када се комбинира са азотном киселином, у зависности од концентрације раствора. Ако се азотна киселина разблажи, бакар ће се оксидовати до настанка бакарног нитрата са азотним оксидом као нуспродуктом. Ако је раствор концентрован, бакар ће бити оксидисан до формирања бакар нитрата са азот диоксидом као споредним производом. Душиков оксид и азот диоксид су штетни и потенцијално токсични на високим нивоима; азотни диоксид је смеђи и ружни гас који је присутан у магли дима у многим градовима.
Реакционе једначине
Једначине за две реакције које се могу десити су: Цу + 4 ХНО3 -> Цу (НО3) 2 + 2 НО2 + 2 Х2О, који производи азот диоксид и 3 Цу + 8 ХНО3 -> 3 Цу (НО3) 2 + 2 НО + 4 Х2О, који производи азотни оксид.
Са концентрованом киселином, раствор прво представља зелену боју, затим зеленкасто-смеђу боју и, коначно, плаву боју, када се разблажи у води. Свака реакција је веома егзотермна и ослобађа енергију у облику топлоте.
Оксидација
Други начин за разумевање ове реакције је то што се она дели на две полу-реакције, једну за оксидацију (губитак електрона) и другу за редукцију (добитак електрона). Полу-реакције су: Цу + Цу +2 + 2, што значи да бакар губи два електрона, а 2 - + 4 ХНО3 ---> 2 НО3 -1 + 2 Х2О, што показује да два електрона су пренесени на производе. Брзина ове реакције зависи од површине бакра; бакрене жице ће реаговати брже од бакарних шипки, на пример.
Разматрања
Раствор мења боју због воде. За разлику од чврстих честица бакра, јони бакра у раствору могу да формирају врсту интеракције која се зове координациони комплекс са молекулима воде, и ти комплекси дају раствору плаву боју. Минералне киселине као што је хлороводонична киселина не оксидују бакар на исти начин као азотна киселина, јер нису јаки оксидациони агенси. Међутим, сумпорна киселина је јак оксидациони агенс. Под правим условима, он ће реаговати са бакром да би ослободио гас сумпор диоксида.