Isi
Reaksi antara tembaga dan asam nitrat adalah contoh reaksi redoks, di mana perolehan elektron mereduksi satu unsur dan kehilangan mengoksidasi unsur lainnya. Asam nitrat bukan hanya asam kuat, tetapi juga merupakan oksidator. Oleh karena itu, dapat menyebabkan oksidasi tembaga menjadi Cu +2. Jika Anda berniat untuk mengalami reaksi ini, penting untuk diingat bahwa reaksi tersebut melepaskan gas beracun dan berbahaya.
Konsentrasi
Tembaga dapat mengalami salah satu dari dua reaksi, bila dikombinasikan dengan asam nitrat, tergantung pada konsentrasi larutan. Jika asam nitrat diencerkan, tembaga akan teroksidasi menjadi tembaga nitrat dengan oksida nitrat sebagai produk sampingan. Jika larutan pekat, tembaga akan teroksidasi menjadi tembaga nitrat dengan nitrogen dioksida sebagai produk sampingan. Nitrit oksida dan nitrogen dioksida berbahaya dan berpotensi beracun pada tingkat tinggi; nitrogen dioksida adalah gas coklat jelek yang ada dalam kabut asap di banyak kota.
Persamaan reaksi
Persamaan dua reaksi yang dapat terjadi adalah: Cu + 4 HNO3 -> Cu (NO3) 2 + 2 NO2 + 2 H2O, yang menghasilkan nitrogen dioksida dan 3 Cu + 8 HNO3 -> 3 Cu (NO3) 2 + 2 NO + 4 H2O, yang menghasilkan oksida nitrat.
Dengan asam pekat, larutan mula-mula muncul warna hijau, kemudian warna coklat kehijauan, dan terakhir warna biru bila diencerkan dalam air. Reaksi apapun sangat eksotermik dan melepaskan energi dalam bentuk panas.
Oksidasi
Cara lain untuk memahami reaksi ini adalah dengan membaginya menjadi dua semi-reaksi, satu untuk oksidasi (kehilangan elektron) dan satu lagi untuk reduksi (perolehan elektron). Semi-reaksinya adalah: Cu -> Cu +2 + 2 e-, yang berarti tembaga kehilangan dua elektron, dan 2 e- + 4 HNO3 ---> 2 NO3 -1 + 2 H2O, yang menunjukkan bahwa dua elektron telah ditransfer ke produk. Kecepatan reaksi ini bergantung pada luas permukaan tembaga; kabel tembaga akan bereaksi lebih cepat daripada batang tembaga, misalnya.
Pertimbangan
Larutan berubah warna karena air. Berbeda dengan padatan tembaga, ion tembaga dalam larutan dapat membentuk jenis interaksi yang disebut kompleks koordinasi dengan molekul air, dan kompleks ini memberikan warna biru pada larutan. Asam mineral seperti asam klorida tidak mengoksidasi tembaga dengan cara yang sama seperti asam nitrat, karena mereka bukan oksidator kuat. Asam sulfat, bagaimanapun, adalah agen pengoksidasi yang kuat. Dalam kondisi yang tepat, ia akan bereaksi dengan tembaga untuk melepaskan gas sulfur dioksida.
