Cu + HNO3 – Jak zachodzi reakcja miedzi z kwasem azotowym?

Reakcje chemiczne, jak chociażby Cu + HNO3 potrafią być często bardzo ciekawe. Przeróżne eksperymenty, skutecznie zachęcają uczniów do nauki przedmiotu, jakim jest chemia. Mimo wszystko należy pamiętać, aby wykonywać je w warunkach, które zagwarantują potrzebne bezpieczeństwo. Jednak jak ta reakcja przebiega?

Cu + HNO3, czyli jak zachodzi reakcja miedzi z kwasem azotowym?

Sam eksperyment Cu plus HNO3 jest bardzo ciekawy, jednak potrafi być również bardzo niebezpieczny. Wszystko powinno być przeprowadzane w odpowiednich warunkach laboratoryjnych, najlepiej przez wykwalifikowanego chemika. Po wrzuceniu miedzi do kwasu azotowego zachodzi reakcja, która powoduje roztwarzanie się miedzi, w wyniku czego kwas zmienia kolor na zielony, wchodzący nawet w turkus.

Warto wspomnieć, że temperatura kwasu ma wpływ jedynie na szybkość przeprowadzania reakcji. Oznacza to tyle, że w temperaturze pokojowej reakcja będzie zachodzić nieco wolniej. Dosłownie w tym samym czasie, zaczyna wytwarzać się tlenek azotu (II) w przypadku kwasu rozcieńczonego: 3Cu + 8HNO3 –> 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O, lub dwutlenek azotu (IV) w przypadku kwasu stężonego: Cu + 4HNO3 –> Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O. Należy pamiętać, że dwutlenek azotu (NO2) jest toksyczną substancją o brunatnym zabarwieniu.

Dłuższe obcowanie z tym gazem może powodować podrażnienia dróg oddechowych, co może być bardzo groźne dla osób z astmą i chorobami płuc. Doprowadza również do problemów z odpornością, co może ułatwić wszczęcie infekcji. Dlatego bardzo często, podczas przeprowadzania eksperymentu Cu + HNO3 używa się odpowiedniego systemu cyrkulacji powietrza, który umożliwia natychmiastowe pozbycie się ulatniającego się gazu. Ciekawostką jest to, że dwutlenek azotu jest jednym z głównych składników smogu fotochemicznego, a jego obecność jest głównie zauważalna w miastach o zwiększonym natężeniu ruchu drogowego.

Zobacz też: Liczby po angielsku. Jak czytamy i piszemy liczby po angielsku?

Cu + HNO3 stężony

Jeśli zostanie przeprowadzona reakcja miedzi z kwasem azotowym, który jest stężony jonowo, to możliwe będą następujące obserwacje:

  • Zachodzi ulotnienie się miedzi, co skutkuje zmianę koloru kwasu na zielony, wchodzący nawet w turkus.
  • Oprócz tego, z probówki zacznie ulatniać się brunatny gaz, dokładniej dwutlenek azotu, który jest substancją silnie toksyczną.  
  • Warto też przypomnieć o wzorze na reakcję Cu + HNO3, który został stężony jonowo: Cu + 4HNO3 –> Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O gdzie Cu to miedź, HNO3 to kwas azotowy, a NO2 to dwutlenek azotu.

Należy jednak pamiętać o należytej ostrożności, aby eksperyment przebiegł bezpiecznie. Różnica w przypadku stężonego i rozcieńczonego kwasu jest taka, że w jednym od razu powstanie dwutlenek azotu, natomiast w drugim, tlenek azotu, który praktycznie w tym samym momencie wejdzie w kontakt z tlenem, tworząc również dwutlenek azotu. W przyrodzie istnieją jedynie przypadki wydobywania się samego dwutlenku azotu. Pochodzi on głównie ze spalin, ale może się również ulatniać, chociażby z wulkanów.

Sprawdź: Jakie są samogłoski? Ich rola i rodzaje. Jak nauczyć dziecko wymowy samogłosek?

Cu + HNO3 – rozc

W przypadku, gdy miedź wejdzie w kontakt z rozcieńczonym kwasem azotowym, powstaje reakcja opisana następującym wzorem: 3Cu + 8HNO3 –> 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O. Obserwacje z niej wynikające, prezentują się w następujący sposób:

Miedź się roztworzy, powodując zmianę koloru kwasu na zielony, wchodzący w turkus.

Nastąpi wydzielenie się bezbarwnego gazu, zwanego tlenkiem azotu, który szybko wejdzie w kontakt z tlenem, powodując powstanie toksycznego brunatnego obłoczka, zwanego dwutlenkiem azotu. 

Warto przypomnieć o fakcie, że w wyniku reakcji Cu + HNO3, który został rozcieńczony jonowo, powstaje dwutlenek azotu, który jest niebezpieczną substancją. Powinno się ją jak najszybciej odprowadzać z pomieszczenia, aby nie narazić się na jego oddziaływanie. 

Zobacz również: Rzeczownik: Odmiany, rodzaje, podział i formy rzeczowników

Cu + HNO3 – bilans elektronowy

Aby obliczyć bilans elektronowy, należy wykonać następujące równania:

  • Cu + HNO3(rozc.) → Cu(NO3)2 + NO + H2O
  • Cu → Cu(2+) + 2e /*3
  • NO(3-) + 4H(+) + 3e → NO + 2H2O/*2
  • 3Cu → 3Cu(2+) + 6e
  • 2NO(3-) + 8H(+) + 6e → 2NO + 4H2O
  • 3Cu + 8HNO3(rozc.) → 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O

Wynikiem jest bilans elektronowy Cu + HNO3.

Sprawdź: Ile kartkówek i sprawdzianów może być w tygodniu? [Prawa Ucznia]

Rodzice pytają:

Czy zachodzi Cu + HNO3?

Oczywiście, że reakcja Cu plus HNO3 zachodzi. Niezależnie od tego, czy kwas azotowy jest rozcieńczony, czy stężony, reakcja i tak przebiegnie pomyślnie. 

Zobacz też:

Dodaj komentarz

Rodzice.pl - ciąża, poród, dziecko - poradnik dla Rodziców
Logo