Εξηγήστε την αντίδραση μεταξύ νιτρικού οξέος και μαγγανίου;
1. Αραιωμένο νιτρικό οξύ:
* αντίδραση:
Mn (s) + 4 hno₃ (aq) → mn (no₃) ₂ (aq) + 2 no₂ (g) + 2 h₂o (l)
* Επεξήγηση:
* Το μαγγάνιο αντιδρά με αραιό νιτρικό οξύ για να σχηματίσει νιτρικό μαγγάνιο (II) (Mn (NO₃) ₂) και αέριο διοξειδίου του αζώτου (NO₂).
* Το νιτρικό οξύ λειτουργεί τόσο ως οξειδωτικό παράγοντα όσο και ως οξύ.
* Το μαγγάνιο οξειδώνεται από την στοιχειώδη κατάσταση (0 κατάσταση οξείδωσης) έως +2 στο νιτρικό μαγγάνιο (II).
* Το άζωτο στο νιτρικό οξύ μειώνεται από +5 σε +4 στο διοξείδιο του αζώτου.
2. Συμπυκνωμένο νιτρικό οξύ:
* αντίδραση:
Mn (s) + 6 hno₃ (aq) → mn (no₃) ₂ (aq) + 4 no₂ (g) + 2 h₂o (l)
* Επεξήγηση:
* Με συμπυκνωμένο νιτρικό οξύ, η αντίδραση είναι παρόμοια, αλλά το μαγγάνιο οξειδώνεται σε υψηλότερη κατάσταση οξείδωσης, νιτρικό μαγγάνιο (II) (Mn (NO₃) ₂).
* Το άζωτο στο νιτρικό οξύ μειώνεται σε +4 στο διοξείδιο του αζώτου.
* Η υψηλότερη συγκέντρωση του νιτρικού οξέος επιτρέπει μια πληρέστερη οξείδωση του μαγγανίου.
Σημαντικές σημειώσεις:
* Αντίδραση οξειδοαναγωγής: Η αντίδραση μεταξύ νιτρικού οξέος και μαγγανίου είναι μια οξειδοαναγωγική αντίδραση, που σημαίνει ότι τα ηλεκτρόνια μεταφέρονται μεταξύ των αντιδραστηρίων.
* Εξέλιξη των αερίων: Η αντίδραση παράγει αέριο διοξειδίου του αζώτου (NO₂), το οποίο είναι ένα κόκκινο-καφέ αέριο με έντονη οσμή.
* Προφυλάξεις ασφαλείας: Το νιτρικό οξύ είναι ένας ισχυρός οξειδωτικός παράγοντας και μπορεί να είναι διαβρωτικός. Η αντίδραση πρέπει να πραγματοποιείται σε μια κουκούλα καπνού με κατάλληλες προφυλάξεις ασφαλείας.
Συνολικά, η αντίδραση μεταξύ νιτρικού οξέος και μαγγανίου είναι μια πολύπλοκη διαδικασία που εξαρτάται από τη συγκέντρωση του νιτρικού οξέος. Η αντίδραση παράγει αέριο νιτρικού και αζώτου αζώτου και αζώτου, μαζί με το νερό.
