Ποια είναι η αντίδραση μεταξύ μετάλλων και αραιών νιτρικού οξέος;
Ο ρόλος του νιτρικού οξέος:
Το νιτρικό οξύ (HNO₃) είναι ένας ισχυρός οξειδωτικός παράγοντας. Αυτό σημαίνει ότι δέχεται εύκολα ηλεκτρόνια από άλλες ουσίες, προκαλώντας τους να οξειδωθούν. Στην περίπτωση των μετάλλων, αυτή η οξείδωση συχνά οδηγεί στο σχηματισμό μεταλλικών ιόντων.
Οι αντιδράσεις:
Η συγκεκριμένη αντίδραση εξαρτάται από το μέταλλο που εμπλέκεται και η αντιδραστικότητα της:
* ενεργά μέταλλα (π.χ., mg, zn, fe): Αυτά τα μέταλλα αντιδρούν έντονα με αραιό νιτρικό οξύ για να παράγουν μεταλλικά νιτρικά, νιτρικό αμμώνιο (NH₄NO₃) και νερό. Το νιτρικό αμμώνιο σχηματίζεται λόγω της μείωσης κάποιου νιτρικού οξέος.
* Παράδειγμα:
* zn (s) + 4 hno₃ (aq) → zn (no₃) ₂ (aq) + 2 no₂ (g) + 2 h₂o (l)
* Λιγότερο ενεργά μέταλλα (π.χ. Cu, Hg): Αυτά τα μέταλλα αντιδρούν με αραιό νιτρικό οξύ για να σχηματίσουν νιτρικά μέταλλα, μονοξείδιο του αζώτου (ΝΟ) και νερό.
* Παράδειγμα:
* 3 cu (s) + 8 hno₃ (aq) → 3 cu (no₃) ₂ (aq) + 2 no (g) + 4 h₂o (l)
Βασικά σημεία:
* Χωρίς αέριο υδρογόνου: Σε αντίθεση με την αντίδραση των περισσότερων μετάλλων με άλλα οξέα, το αέριο υδρογόνου (H₂) είναι όχι συνήθως παράγεται στην αντίδραση με νιτρικό οξύ. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι το νιτρικό οξύ λειτουργεί ως οξειδωτικός παράγοντας, εμποδίζοντας τον σχηματισμό υδρογόνου.
* καταστάσεις οξείδωσης: Η κατάσταση οξείδωσης του αζώτου σε μεταβολές του νιτρικού οξέος κατά τη διάρκεια της αντίδρασης, με αποτέλεσμα τον σχηματισμό οξειδίων του αζώτου (ΝΟ ή ΝΟ).
* Η συγκέντρωση έχει σημασία: Το συμπυκνωμένο νιτρικό οξύ αντιδρά διαφορετικά με τα μέταλλα, σχηματίζοντας συχνά διαφορετικά οξείδια αζώτου (όπως N₂O₄) και μερικές φορές ακόμη και στοιχειακό άζωτο (N₂).
Εξαιρέσεις:
* χρυσό και πλατίνα: Αυτά τα ευγενή μέταλλα δεν είναι αντιδραστικά με αραιό νιτρικό οξύ.
Συνοπτικά:
Η αντίδραση μετάλλων με αραιό νιτρικό οξύ είναι μια σύνθετη οξειδοαναγωγική αντίδραση όπου το νιτρικό οξύ δρα ως οξειδωτικός παράγοντας, οδηγώντας στον σχηματισμό νιτρικών μετάλλων και οξειδίων αζώτου. Η ειδική αντίδραση εξαρτάται από την αντιδραστικότητα του μετάλλου.
