Садржај
Реакције између бакра и азотне киселине примери су редокс реакција, у којима добитак електрона смањује један елемент, а губитак оксидира други. Азотна киселина није само јака киселина, она је и оксидационо средство. Због тога може изазвати оксидацију бакра до Цу +2. Ако намеравате да искусите ове реакције, важно је запамтити да оне ослобађају токсичне и штетне гасове.
Концентрација
Бакар се може подвргнути једној од две реакције, када се комбинује са азотном киселином, у зависности од концентрације раствора. Ако се азотна киселина разблажи, бакар ће се оксидирати дајући бакар нитрат са азотним оксидом као нуспроизводом. Ако је раствор концентрован, бакар ће се оксидирати дајући бакар нитрат са азот-диоксидом као нуспроизводом. Азотни оксид и азот-диоксид су штетни и потенцијално токсични у високим нивоима; азот-диоксид је ружни смеђи гас који је присутан у измаглици дима у многим градовима.
Једначине реакција
Једначине за две реакције које се могу догодити су: Цу + 4 ХНО3 -> Цу (НО3) 2 + 2 НО2 + 2 Х2О, која производи азотни диоксид и 3 Цу + 8 ХНО3 -> 3 Цу (НО3) 2 + 2 НО + 4 Х2О, који производи азотни оксид.
Са концентрованом киселином, раствор се прво појављује у зеленој боји, затим у зеленкасто смеђој боји и на крају у плавој боји када се разблажи у води. Свака реакција је врло егзотермна и ослобађа енергију у облику топлоте.
Оксидација
Други начин да се разуме ова реакција је поделом на две полуреакције, једну за оксидацију (губитак електрона) и другу за редукцију (добитак електрона). Полуреакције су: Цу -> Цу +2 + 2 е-, што значи да бакар губи два електрона и 2 е- + 4 ХНО3 ---> 2 НО3 -1 + 2 Х2О, што показује да два електрона су пребачени на производе. Брзина ове реакције зависи од површине бакра; бакарне жице ће реаговати брже од бакарних шипки, на пример.
Разматрања
Раствор мења боју због воде. За разлику од чврсте супстанце бакра, јони бакра у раствору могу створити врсту интеракције која се назива координациони комплекс са молекулима воде, а ови комплекси дају раствору плаву боју. Минералне киселине попут хлороводоничне киселине не оксидирају бакар на исти начин као азотна киселина, јер нису јака оксидациона средства. Сумпорна киселина је, међутим, јако оксидационо средство. Под правим условима, реаговаће са бакром да би ослободио гас сумпор-диоксида.
