რეაქციების ტიპი სპილენძთან და აზოტმჟავასთან

რეაქციები სპილენძსა და აზოტმჟავას შორის არის დაჟანგვა-შემცირების რეაქციების მაგალითები, სადაც ელექტრონების მოპოვება ამცირებს ერთ ელემენტს, ხოლო მათი დაკარგვა მეორდება. აზოტის მჟავა არა მხოლოდ ძლიერი მჟავაა, ის არის ჟანგვითი საშუალება. ამიტომ, მას შეუძლია დაჟანგოს სპილენძი Cu + 2-მდე. თუ ამ რეაქციებზე ექსპერიმენტის ჩატარებას აპირებთ, მნიშვნელოვანია გვახსოვდეს, რომ ისინი ტოქსიკურ, საზიანო აირებს გამოყოფენ.

სპილენძს შეუძლია განიცადოს ორიდან ერთი რეაქცია აზოტის მჟავასთან კომბინირებისას, ეს დამოკიდებულია ხსნარის კონცენტრაციაზე. თუ აზოტის მჟავა განზავებულია, სპილენძი იჟანგება და წარმოქმნის სპილენძის ნიტრატს აზოტის ოქსიდთან, როგორც სუბპროდუქტი. თუ ხსნარი კონცენტრირებულია, სპილენძი იჟანგება და წარმოქმნის სპილენძის ნიტრატს აზოტის დიოქსიდით, როგორც სუბპროდუქტი. აზოტის ოქსიდი და აზოტის დიოქსიდი მავნე და პოტენციურად ტოქსიკურია მაღალ დონეზე; აზოტის დიოქსიდი არის მახინჯი ყავისფერი გაზი, რომელიც ბევრ smog- ის დაბინძურებაშია.

განტოლებები ორი რეაქციისთვის, რომელიც შეიძლება მოხდეს არის:

Cu + 4 HNO₃ -> Cu (არა₃)₂ + 2 არა₂ + 2 სთ₂O, რომელიც აწარმოებს აზოტის დიოქსიდს და

3 Cu + 8 HNO₃ -> 3 Cu (არა₃)₂ + 2 არა + 4 თ₂O, რომელიც აწარმოებს აზოტის ოქსიდს.

კონცენტრირებული მჟავასთან ერთად, ხსნარი ჯერ მწვანე, შემდეგ მომწვანო-მოყავისფრო და ბოლოს წყლით გაზავებული ლურჯი გახდება. რეაქცია ძალზე ეგზოთერმულია და ენერგიას ათავისუფლებს სითბოს სახით.

ამ რეაქციის გასაგებად კიდევ ერთი გზაა მისი დაყოფა ორ ნახევრად რეაქციად, ერთი დაჟანგვისთვის (ელექტრონების დაკარგვა) და მეორე შემცირებისთვის (ელექტრონების მომატება). ნახევრად რეაქციებია: Cu -> Cu²⁺ + 2 e-, რაც ნიშნავს, რომ სპილენძი კარგავს ორ ელექტრონს, ხოლო 2 e- + 4 HNO₃ > 2 არა₃^1- + 2 სთ₂O, რაც გვიჩვენებს, რომ ორი ელექტრონი გადაეცა პროდუქტებს. ამ რეაქციის სიჩქარე დამოკიდებულია სპილენძის ზედაპირზე; მაგალითად, სპილენძის მავთული უფრო სწრაფად რეაგირებს, ვიდრე სპილენძის ზოლები.

ხსნარი იცვლება ფერის გამო წყლის გამო. სპილენძის მყარი ნივთიერებისგან განსხვავებით, სპილენძის იონებს ხსნარში შეუძლიათ შექმნან ურთიერთქმედების ტიპი, რომელსაც წყლის მოლეკულებთან კოორდინაციის კომპლექსი ეწოდება და ეს კომპლექსები ხსნარს ლურჯი ფერისაა. მინერალური მჟავები, როგორიცაა მარილმჟავა, არ იჟანგება სპილენძს ისევე, როგორც აზოტის მჟავა, რადგან ისინი არ არიან ძლიერი დაჟანგვის საშუალებები. გოგირდის მჟავა ძლიერი მჟანგავი საშუალებაა. სწორ პირობებში, ის მოახდენს სპილენძთან რეაგირებას გოგირდის დიოქსიდის გაზის გამოსავლენად.