Bakır ve Nitrik Asit ile Reaksiyon Çeşitleri

Bakır ve nitrik asit arasındaki reaksiyonlar, elektron kazanmanın bir elementi azalttığı ve kaybetmenin diğerini oksitlediği oksidasyon-redüksiyon reaksiyonlarının örnekleridir. Nitrik asit sadece güçlü bir asit değil, aynı zamanda oksitleyici bir ajandır. Bu nedenle bakırı Cu+2'ye oksitleyebilir. Bu reaksiyonları denemeyi planlıyorsanız, toksik, zararlı dumanlar saldıklarını unutmamak önemlidir.

Bakır, çözeltinin konsantrasyonuna bağlı olarak, nitrik asit ile birleştirildiğinde iki reaksiyondan birine girebilir. Nitrik asit seyreltikse, bakır yan ürün olarak nitrik oksit ile bakır nitrat oluşturmak üzere oksitlenecektir. Çözelti konsantre edilirse, bakır yan ürün olarak nitrojen dioksit ile bakır nitrat oluşturmak üzere oksitlenecektir. Hem nitrik oksit hem de nitrojen dioksit zararlıdır ve yüksek seviyelerde potansiyel olarak toksiktir; nitrojen dioksit, birçok şehirdeki sis pusunda bulunan çirkin kahverengi gazdır.

Gerçekleşebilecek iki reaksiyon için denklemler şunlardır:

Cu + 4 HNO₃ --> Cu (HAYIR₃)₂ + 2 HAYIR₂ + 2 Saat₂Azot dioksit üreten O ve

3 Cu + 8 HNO₃ --> 3 Cu (HAYIR₃)₂ + 2 HAYIR + 4 H₂O, nitrik oksit üreten.

Konsantre asit ile çözelti önce yeşile, sonra yeşilimsi-kahverengiye ve son olarak suyla seyreltildiğinde maviye dönecektir. Her iki reaksiyon da oldukça ekzotermiktir ve enerjiyi ısı şeklinde serbest bırakır.

Bu reaksiyonu anlamanın başka bir yolu, onu biri oksidasyon (elektron kaybı) ve diğeri indirgeme (elektron kazancı) için olmak üzere iki yarı reaksiyona ayırmaktır. Yarı reaksiyonlar: Cu --> Cu²⁺ + 2 e-, yani bakır iki elektron kaybeder ve 2 e- + 4 HNO₃ > 2 HAYIR₃^1- + 2 Saat₂O, iki elektronun ürünlere aktarıldığını gösterir. Bu reaksiyonun hızı bakırın yüzey alanına bağlıdır; örneğin bakır tel, bakır çubuklardan daha hızlı tepki verir.

Çözelti su nedeniyle renk değiştirir. Bakır katısının aksine, çözeltideki bakır iyonları, su molekülleri ile koordinasyon kompleksi adı verilen bir etkileşim türü oluşturabilir ve bu kompleksler, çözeltiye mavi bir renk verir. Hidroklorik asit gibi mineral asitler, güçlü oksitleyici ajanlar olmadıklarından bakırı nitrik asitle aynı şekilde oksitlemezler. Bununla birlikte, sülfürik asit, güçlü bir oksitleyici ajandır. Doğru koşullar altında, kükürt dioksit gazı açığa çıkarmak için bakır ile reaksiyona girecektir.