Vase ja lämmastikhappe vahelised reaktsioonid on näited oksüdatsiooni-redutseerimise reaktsioonidest, kus elektronide saamine vähendab ühte elementi ja nende kaotamine oksüdeerib teist. Lämmastikhape pole mitte ainult tugev hape, vaid ka oksüdeerija. Seetõttu võib see vaske oksüdeerida Cu + 2-ks. Kui plaanite nende reaktsioonidega katsetada, on oluline meeles pidada, et need eraldavad toksilisi, kahjulikke aure.
Lahuse kontsentratsioon
Vask võib lämmastikhappega kombineerituna läbida ühe kahest reaktsioonist, sõltuvalt lahuse kontsentratsioonist. Kui lämmastikhape on lahjendatud, oksüdeeritakse vask, moodustades kõrvalproduktina lämmastikoksiidiga vasknitraadi. Kui lahus kontsentreeritakse, oksüdeeritakse vask, moodustades kõrvalproduktina lämmastikdioksiidiga vasknitraat. Nii lämmastikoksiid kui lämmastikdioksiid on kahjulikud ja potentsiaalselt toksilised kõrgel tasemel; lämmastikdioksiid on kole pruun gaas, mis esineb sudu udus paljudes linnades.
Reaktsioonivõrrandid
Kahe toimuva reaktsiooni võrrandid on järgmised:
Cu + 4 HNO3 -> Cu (EI3)2 + 2 EI2 + 2 H2O, mis toodab lämmastikdioksiidi ja
3 Cu + 8 HNO3 -> 3 Cu (nr3)2 + 2 NO + 4 H2O, mis toodab lämmastikoksiidi.
Kontsentreeritud happega muutub lahus kõigepealt veega lahjendatuna roheliseks, seejärel rohekaspruuniks ja lõpuks siniseks. Mõlemad reaktsioonid on väga eksotermilised ja vabastavad energiat soojuse kujul.
Oksüdeerimine ja redutseerimine
Teine viis selle reaktsiooni mõistmiseks on selle jagamine kaheks poolreaktsiooniks, üks oksüdeerumiseks (elektronide kadu) ja teine redutseerimiseks (elektronide juurdekasv). Poolreaktsioonid on: Cu -> Cu2+ + 2 e-, mis tähendab, et vask kaotab kaks elektroni ja 2 e- + 4 HNO3 > 2 EI31- + 2 H2O, mis näitab, et toodetesse on kantud kaks elektroni. Selle reaktsiooni kiirus sõltub vase pindalast; vasktraat reageerib kiiremini kui näiteks vaskvardad.
Muud kaalutlused
Lahus muudab vee tõttu värvi. Erinevalt vasest tahkest ainest võivad lahuses olevad vase ioonid moodustada vastastikmõju, mida nimetatakse veemolekulidega kooskõlastamiskompleksiks, ja need kompleksid annavad lahusele sinise värvi. Mineraalhapped nagu vesinikkloriidhape ei oksüdeeri vaske samamoodi nagu lämmastikhape, kuna need ei ole tugevad oksüdeerivad ained. Väävelhape on aga tugev oksüdeerija. Õigetes tingimustes reageerib see vasega gaasilise vääveldioksiidi eraldamiseks.