Saturs
Reakcijas starp varu un slāpekļskābi ir redoksreakciju piemēri, kad elektronu pieaugums samazina vienu elementu, bet zudums oksidē otru. Slāpekļskābe ir ne tikai spēcīga skābe, bet arī oksidētājs. Tāpēc tas var izraisīt vara oksidēšanu līdz Cu +2. Ja jūs plānojat piedzīvot šīs reakcijas, ir svarīgi atcerēties, ka tās izdala toksiskas un kaitīgas gāzes.
Koncentrēšanās
Varš var tikt pakļauts vienai no divām reakcijām, ja to kombinē ar slāpekļskābi, atkarībā no šķīduma koncentrācijas. Ja slāpekļskābe ir atšķaidīta, varš tiek oksidēts, veidojot vara nitrātu ar slāpekļa oksīdu kā blakusproduktu. Ja šķīdums ir koncentrēts, varš tiek oksidēts, veidojot vara nitrātu ar blakusproduktu ar slāpekļa dioksīdu. Slāpekļa oksīds un slāpekļa dioksīds ir kaitīgi un potenciāli toksiski augstā līmenī; slāpekļa dioksīds ir neglītā brūnā gāze, kas dūmu dūmakā atrodas daudzās pilsētās.
Reakcijas vienādojumi
Divu iespējamo reakciju vienādojumi ir: Cu + 4 HNO3 -> Cu (NO3) 2 + 2 NO2 + 2 H2O, kas ražo slāpekļa dioksīdu un 3 Cu + 8 HNO3 -> 3 Cu (NO3) 2 + 2 NO + 4 H2O, kas ražo slāpekļa oksīdu.
Izmantojot koncentrētu skābi, šķīdums vispirms parādās zaļā krāsā, pēc tam zaļganbrūnā krāsā un visbeidzot zilā krāsā, atšķaidot ūdenī. Jebkura reakcija ir ļoti eksotermiska un izdala enerģiju siltuma formā.
Oksidēšana
Vēl viens veids, kā izprast šo reakciju, ir sadalīt to divās pusreakcijās, no kurām viena paredzēta oksidēšanai (elektronu zudums) un otra - reducēšanai (elektronu pieaugums). Pusreakcijas ir: Cu -> Cu +2 + 2 e-, kas nozīmē, ka varš zaudē divus elektronus, un 2 e- + 4 HNO3 ---> 2 NO3 -1 + 2 H2O, kas parāda, ka divi elektroni ir pārnesti uz produktiem. Šīs reakcijas ātrums ir atkarīgs no vara virsmas laukuma; vara stieples reaģēs ātrāk nekā, piemēram, vara stieņi.
Apsvērumi
Šķīdums ūdens dēļ maina krāsu. Atšķirībā no vara cietvielām, vara joni šķīdumā var veidot mijiedarbības veidu, ko sauc par koordinācijas kompleksu ar ūdens molekulām, un šie kompleksi piešķir šķīdumam zilu nokrāsu. Minerālskābes, piemēram, sālsskābe, vara neoksidē tāpat kā slāpekļskābe, jo tās nav spēcīgas oksidējošas vielas. Sērskābe tomēr ir spēcīgs oksidētājs. Pareizos apstākļos tas reaģēs ar varu, lai atbrīvotu sēra dioksīda gāzi.
