Съдържание
Реакциите между мед и азотна киселина са примери за окислително-възстановителни реакции, при които печалбата на електрони намалява единия елемент, а загубата окислява другия. Азотната киселина е не само силна киселина, тя е окислител. Следователно може да причини окисляване на мед до Cu +2. Ако възнамерявате да изпитате тези реакции, важно е да запомните, че те отделят токсични и вредни газове.
Концентрация
Медта може да бъде подложена на една от двете реакции, когато се комбинира с азотна киселина, в зависимост от концентрацията на разтвора. Ако азотната киселина се разрежда, медта ще се окисли, за да образува меден нитрат с азотен оксид като страничен продукт. Ако разтворът се концентрира, медта ще се окисли, за да образува меден нитрат с азотен диоксид като страничен продукт. Азотният оксид и азотният диоксид са вредни и потенциално токсични при високи нива; азотният диоксид е грозният кафяв газ, който присъства в димната мъгла в много градове.
Реакционни уравнения
Уравненията за двете реакции, които могат да възникнат, са: Cu + 4 HNO3 -> Cu (NO3) 2 + 2 NO2 + 2 H2O, който произвежда азотен диоксид и 3 Cu + 8 HNO3 -> 3 Cu (NO3) 2 + 2 NO + 4 H2O, който произвежда азотен оксид.
С концентрирана киселина разтворът първо се появява зелен цвят, след това зеленикавокафяв цвят и накрая син цвят, когато се разрежда във вода. Всяка реакция е силно екзотермична и отделя енергия под формата на топлина.
Окисление
Друг начин да разберем тази реакция е като я разделим на две полуреакции, една за окисляване (загуба на електрони) и друга за редукция (печалба на електрони). Полуреакциите са: Cu -> Cu +2 + 2 e-, което означава, че медта губи два електрона и 2 e- + 4 HNO3 ---> 2 NO3 -1 + 2 H2O, което показва, че два електрона са били прехвърлени към продуктите. Скоростта на тази реакция зависи от повърхността на медта; медните проводници ще реагират по-бързо от медните пръти например.
Съображения
Разтворът променя цвета си поради водата. За разлика от медното твърдо вещество, медните йони в разтвора могат да образуват тип взаимодействие, наречено координационен комплекс с молекули вода и тези комплекси придават на разтвора син оттенък. Минералните киселини като солната киселина не окисляват медта по същия начин като азотната киселина, тъй като те не са силни окислители. Сярната киселина обаче е силно окислително средство. При подходящи условия той ще реагира с медта, за да освободи газовия серен диоксид.
