เนื้อหา

• ความเข้มข้น
• สมการปฏิกิริยา
• ออกซิเดชัน
• ข้อควรพิจารณา

ปฏิกิริยาระหว่างทองแดงและกรดไนตริกเป็นตัวอย่างของปฏิกิริยารีดอกซ์ซึ่งการได้รับอิเล็กตรอนจะลดองค์ประกอบหนึ่งและการสูญเสียออกซิไดซ์อีก กรดไนตริกไม่เพียง แต่เป็นกรดแก่เท่านั้น แต่ยังเป็นตัวออกซิไดซ์ ดังนั้นจึงสามารถทำให้ทองแดงออกซิเดชั่นเป็น Cu +2 หากคุณตั้งใจจะสัมผัสกับปฏิกิริยาเหล่านี้สิ่งสำคัญคือต้องจำไว้ว่าพวกมันปล่อยก๊าซที่เป็นพิษและเป็นอันตรายออกมา

ความเข้มข้น

ทองแดงสามารถอยู่ภายใต้หนึ่งในสองปฏิกิริยาเมื่อรวมกับกรดไนตริกขึ้นอยู่กับความเข้มข้นของสารละลาย ถ้ากรดไนตริกเจือจางทองแดงจะถูกออกซิไดซ์เพื่อสร้างไนเตรตทองแดงโดยมีไนตริกออกไซด์เป็นผลพลอยได้ หากสารละลายมีความเข้มข้นทองแดงจะถูกออกซิไดซ์เพื่อสร้างไนเตรตทองแดงโดยมีไนโตรเจนไดออกไซด์เป็นผลพลอยได้ ไนตริกออกไซด์และไนโตรเจนไดออกไซด์เป็นอันตรายและอาจเป็นพิษในระดับสูง ไนโตรเจนไดออกไซด์เป็นก๊าซสีน้ำตาลที่น่าเกลียดซึ่งมีอยู่ในหมอกควันในหลาย ๆ เมือง

สมการปฏิกิริยา

สมการสำหรับสองปฏิกิริยาที่สามารถเกิดขึ้นได้คือ Cu + 4 HNO3 -> Cu (NO3) 2 + 2 NO2 + 2 H2O ซึ่งสร้างไนโตรเจนไดออกไซด์และ 3 Cu + 8 HNO3 -> 3 Cu (NO3) 2 + 2 NO + 4 H2O ซึ่งผลิตไนตริกออกไซด์

ด้วยกรดเข้มข้นสารละลายจะปรากฏเป็นสีเขียวก่อนจากนั้นจึงเป็นสีน้ำตาลอมเขียวและสุดท้ายเป็นสีฟ้าเมื่อเจือจางในน้ำ ปฏิกิริยาใด ๆ คายความร้อนสูงและปล่อยพลังงานออกมาในรูปของความร้อน

ออกซิเดชัน

อีกวิธีหนึ่งในการทำความเข้าใจปฏิกิริยานี้คือการแบ่งออกเป็นสองปฏิกิริยากึ่งหนึ่งปฏิกิริยาออกซิเดชั่น (การสูญเสียอิเล็กตรอน) และอีกวิธีหนึ่งสำหรับการลดลง (การได้รับอิเล็กตรอน) กึ่งปฏิกิริยาคือ: Cu -> Cu +2 + 2 e- ซึ่งหมายความว่าทองแดงสูญเสียอิเล็กตรอน 2 ตัวและ 2 e- + 4 HNO3 ---> 2 NO3 -1 + 2 H2O ซึ่งแสดงให้เห็นว่าอิเล็กตรอนสองตัว ถูกโอนไปยังผลิตภัณฑ์ ความเร็วของปฏิกิริยานี้ขึ้นอยู่กับพื้นที่ผิวของทองแดง สายทองแดงจะตอบสนองได้เร็วกว่าแท่งทองแดงเช่น

ข้อควรพิจารณา

น้ำยาเปลี่ยนสีเพราะน้ำ ซึ่งแตกต่างจากของแข็งทองแดงไอออนของทองแดงในสารละลายสามารถสร้างปฏิสัมพันธ์ประเภทหนึ่งที่เรียกว่าคอมเพล็กซ์โคออร์ดิเนชันกับโมเลกุลของน้ำและคอมเพล็กซ์เหล่านี้ทำให้สารละลายมีสีฟ้า กรดแร่เช่นกรดไฮโดรคลอริกจะไม่ออกซิไดซ์ทองแดงในลักษณะเดียวกับกรดไนตริกเนื่องจากไม่ใช่ตัวออกซิไดซ์ที่แรง อย่างไรก็ตามกรดซัลฟิวริกเป็นตัวออกซิไดซ์ที่รุนแรง ภายใต้สภาวะที่เหมาะสมมันจะทำปฏิกิริยากับทองแดงเพื่อปล่อยก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์