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銅と硝酸の間の反応はレドックス反応の例であり、電子の獲得によって1つの元素が減少し、損失によって他の元素が酸化されます。硝酸は強酸であるだけでなく、酸化剤でもあります。したがって、銅がCu +2に酸化される可能性があります。これらの反応を経験するつもりなら、それらが有毒で有害なガスを放出することを覚えておくことは重要です。
濃度
銅は、溶液の濃度に応じて、硝酸と組み合わせると2つの反応のうちの1つを受ける可能性があります。硝酸が希釈されると、銅が酸化され、一酸化窒素が副産物として硝酸銅が形成されます。溶液が濃縮されている場合、銅は酸化され、副産物として二酸化窒素を含む硝酸銅を形成します。一酸化窒素と二酸化窒素は有害であり、高レベルで有毒である可能性があります。二酸化窒素は、多くの都市の煙のもやに存在する醜い茶色のガスです。
反応方程式
発生する可能性のある2つの反応の方程式は、Cu + 4 HNO3-> Cu(NO3)2 + 2 NO2 + 2 H2Oで、二酸化窒素と3 Cu + 8 HNO3-> 3 Cu(NO3)2 +が生成されます。一酸化窒素を生成する2 NO + 4 H2O。
濃酸を使用すると、溶液は最初に緑色になり、次に緑がかった茶色になり、最後に水で希釈すると青色になります。すべての反応は非常に発熱性であり、熱の形でエネルギーを放出します。
酸化
この反応を理解するもう1つの方法は、2つの半反応に分割することです。1つは酸化(電子の損失)、もう1つは還元(電子の獲得)です。半反応は次のとおりです。Cu-> Cu +2 + 2 e-、つまり銅は2つの電子を失うこと、および2 e- + 4 HNO3 ---> 2 NO3 -1 + 2 H2O、つまり2つの電子製品に転送されました。この反応の速度は、銅の表面積に依存します。たとえば、銅線は銅線よりも速く反応します。
考慮事項
水が原因で溶液の色が変化します。銅の固体とは異なり、溶液中の銅イオンは、水分子との配位錯体と呼ばれる一種の相互作用を形成でき、これらの錯体は溶液に青い色合いを与えます。塩酸などの鉱酸は、強力な酸化剤ではないため、硝酸と同じように銅を酸化しません。ただし、硫酸は強力な酸化剤です。適切な条件下では、銅と反応して二酸化硫黄ガスを放出します。