Type de réactions avec Copper & Acide nitrique

July 24

Type de réactions avec Copper & Acide nitrique


Les réactions entre le cuivre et l'acide nitrique sont des exemples de réactions d'oxydo-réduction, où les électrons réduit gagnent un élément et de les perdre oxydent l'autre. L'acide nitrique est non seulement un acide fort, qui est un agent oxydant. Par conséquent, on peut oxyder le cuivre Cu + 2. Si vous prévoyez d'expérimenter avec ces réactions, il est important de se rappeler qu'ils libèrent des fumées toxiques et nocives.

La concentration

Le cuivre peut subir une de deux réactions lorsqu'il est combiné avec de l'acide nitrique, en fonction de la concentration de la solution. Si l'acide nitrique est dilué, le cuivre sera oxydé pour former du nitrate de cuivre avec de l'oxyde nitrique comme un sous-produit. Si la solution est concentrée, le cuivre est oxydé pour former du nitrate de cuivre avec du dioxyde d'azote en tant que sous-produit. À la fois l'oxyde nitrique et le dioxyde d'azote sont nocifs et potentiellement toxiques à des niveaux élevés; le dioxyde d'azote est le gaz brun laid présent dans la brume de smog au-dessus de nombreuses villes.

Les équations de réaction

Les équations pour les deux réactions qui peuvent avoir lieu sont: Cu + 4 HNO3 -> Cu (NO3) 2 + 2 NO2 + 2 H2O, qui produit du dioxyde d'azote et

3 Cu + 8 HNO3 -> 3 Cu (NO3) 2 + 2 NO + 4 H2O, ce qui produit de l'oxyde nitrique.

Avec l'acide concentré, la solution va d'abord tourner le vert, puis brun verdâtre, et enfin le bleu, une fois dilué avec de l'eau. Soit la réaction est très exothermique et libère de l'énergie sous forme de chaleur.

Oxydoréduction

Une autre façon de comprendre cette réaction est en le décomposant en deux demi-réactions, l'une pour l'oxydation (perte d'électrons) et l'autre pour la réduction (gain d'électrons). Les demi-réactions sont: Cu -> Cu + 2 + 2 e-, ce qui signifie que le cuivre perd deux électrons, et 2 e + 4 HNO3 ---> 2 NO3 -1 + 2 H2O, qui montre que deux électrons ont été transférés aux produits. La vitesse de cette réaction dépend de la surface spécifique du cuivre; fil de cuivre va réagir plus rapidement que des barres de cuivre, par exemple.

Considérations

La solution change de couleur en raison de l'eau. Contrairement au cuivre massif, les ions de cuivre en solution peuvent former un type d'interaction appelé un complexe de coordination avec les molécules d'eau, et ces complexes prêter la solution une couleur bleue. Les acides minéraux comme l'acide chlorhydrique n'oxydent le cuivre de la même manière que l'acide nitrique, car ils ne sont pas des agents oxydants puissants. l'acide sulfurique, cependant, est un agent oxydant fort. Dans de bonnes conditions, il va réagir avec le cuivre pour libérer le gaz de dioxyde de soufre.