Реакция Меди (Cu) с Концентрированной Азотной Кислотой
Уравнение Реакции
Cu + 4 HNO₃ (конц.) → Cu(NO₃)₂ + 2 NO₂↑ + 2 H₂O
Почему Медь Окисляется до +2?
1. Стабильность Cu⁺²
Степень окисления +2 является наиболее стабильной для меди в водных растворах.
2. Сильный Окислитель
Концентрированная HNO₃ — очень сильный окислитель, способный окислить медь до её высшей стабильной степени окисления.
3. Растворимость Продукта
Образующийся Cu(NO₃)₂ хорошо растворим, что позволяет реакции протекать до конца без образования защитной пленки.
Расстановка Коэффициентов (Метод Электронного Баланса)
Шаг 1: Определяем Изменение Степеней Окисления
Cu⁰ → Cu⁺²
N⁺⁵ → N⁺⁴
Шаг 2: Пишем Полуреакции
Окисление: Cu⁰ - 2e⁻ → Cu⁺² (Восстановитель)
Восстановление: N⁺⁵ + 1e⁻ → N⁺⁴ (Окислитель)
Шаг 3: Уравниваем Электроны
НОК(2, 1) = 2. Умножаем вторую полуреакцию на 2.
Cu⁰ - 2e⁻ → Cu⁺² | ×1
2N⁺⁵ + 2e⁻ → 2N⁺⁴ | ×2
Шаг 4: Суммируем Полуреакции
Cu⁰ + 2N⁺⁵ → Cu⁺² + 2N⁺⁴
Шаг 5: Переносим Коэффициенты в Уравнение
1 Cu + HNO₃ → 1 Cu(NO₃)₂ + 2 NO₂ + H₂O
Шаг 6: Уравниваем Остальные Атомы (N, H, O)
Азот: Справа 2 (из Cu(NO₃)₂) + 2 (из NO₂) = 4 N. Значит, слева 4 HNO₃.
Водород: Слева 4 H. Значит, справа 2 H₂O.
Кислород: Проверяем: Слева 4×3=12 O. Справа 6 (из Cu(NO₃)₂) + 4 (из NO₂) + 2 (из H₂O) = 12 O. Все сходится!
Реакция чистой меди с концентрированной азотной кислотой приводит к образованию нитрата меди(II), бурого газа диоксида азота и воды. Медь окисляется до +2 из-за стабильности этой степени окисления и сильной окислительной способности HNO₃.