Las reacciones entre el cobre y el ácido nítrico son ejemplos de reacciones de oxidación-reducción, donde ganar electrones reduce un elemento y perderlos oxida el otro. El ácido nítrico no es solo un ácido fuerte, es un agente oxidante. Por lo tanto, puede oxidar el cobre a Cu + 2. Si planea experimentar con estas reacciones, es importante recordar que liberan gases tóxicos y nocivos. Concentración de la solución
El cobre puede experimentar una de dos reacciones cuando se combina con ácido nítrico, dependiendo de la concentración de la solución Si el ácido nítrico está diluido, el cobre se oxidará para formar nitrato de cobre con óxido nítrico como subproducto. Si la solución se concentra, el cobre se oxidará para formar nitrato de cobre con dióxido de nitrógeno como subproducto. Tanto el óxido nítrico como el dióxido de nitrógeno son nocivos y potencialmente tóxicos a niveles altos; el dióxido de nitrógeno es el feo gas marrón presente en la niebla de smog en muchas ciudades.
Ecuaciones de reacción
Las ecuaciones para las dos reacciones que pueden tener lugar son:
Cu + 4 HNO < sub> 3 -> Cu (NO 3) 2 + 2 NO 2 + 2 H 2O, que produce dióxido de nitrógeno y 3 Cu + 8 HNO < sub> 3 -> 3 Cu (NO 3) 2 + 2 NO + 4 H 2O, que produce óxido nítrico. Con el ácido concentrado, la solución primero se vuelve verde, luego marrón verdoso y finalmente azul una vez diluido con agua. Cualquiera de las reacciones es altamente exotérmica y libera energía en forma de calor. Otra forma de entender esta reacción es descomponiéndola en dos medias reacciones, una para la oxidación (pérdida de electrones). ) y el otro para reducción (ganancia de electrones). Las medias reacciones son: Cu -> Cu 2+ + 2 e-, lo que significa que el cobre pierde dos electrones, y 2 e- + 4 HNO 3 ---> 2 NO 3 < sup> 1- + 2 H 2O, que muestra que se han transferido dos electrones a los productos. La velocidad de esta reacción depende de la superficie del cobre; el alambre de cobre reaccionará más rápidamente que las barras de cobre, por ejemplo. La solución cambia de color debido al agua. A diferencia del sólido de cobre, los iones de cobre en solución pueden formar un tipo de interacción llamada complejo de coordinación con las moléculas de agua, y estos complejos le dan a la solución un color azul. Los ácidos minerales como el ácido clorhídrico no oxidan el cobre de la misma manera que el ácido nítrico porque no son agentes oxidantes fuertes. El ácido sulfúrico, sin embargo, es un fuerte agente oxidante. En las condiciones adecuadas, reaccionará con el cobre para liberar gas dióxido de azufre.
Oxidación y reducción
Otras consideraciones