Ποια είναι η αντίδραση μεταξύ χαλκού και θειικού οξέος;
1. Συμπυκνωμένο θειικό οξύ (ζεστό):
* αντίδραση: Ο χαλκός αντιδρά με ζεστό, συμπυκνωμένο θειικό οξύ για την παραγωγή θειικού χαλκού (II), αέριο διοξειδίου του θείου και νερό.
* Εξίσωση: Cu (s) + 2H₂so₄ (conc.) → cuso₄ (aq) + so₂ (g) + 2h₂o (l)
Επεξήγηση:
* Σε αυτή την αντίδραση, το θειικό οξύ λειτουργεί τόσο ως οξειδωτικός παράγοντας όσο και ως οξύ.
* Το συμπυκνωμένο θειικό οξύ οξειδώνει τα ιόντα χαλκού σε χαλκό (II) (Cu²⁺).
* Το ίδιο το θειικό οξύ μειώνεται στο διοξείδιο του θείου (SO₂).
* Η αντίδραση είναι εξαιρετικά εξωθερμική και παράγει πολλή θερμότητα.
2. Αραιωμένο θειικό οξύ (κρύο):
* αντίδραση: Ο χαλκός δεν αντιδρά με κρύο, αραιωμένο θειικό οξύ.
* Επεξήγηση:
* Το αραιό θειικό οξύ δεν είναι ένας αρκετά ισχυρός οξειδωτικός παράγοντας για την οξείδωση του χαλκού.
* Η αντίδραση είναι θερμοδυναμικά δυσμενή και δεν εμφανίζεται σε θερμοκρασία δωματίου.
Σημαντικές εκτιμήσεις:
* Αντιδραστικότητα του χαλκού: Ο χαλκός είναι ένα σχετικά μη αντιδραστικό μέταλλο. Βρίσκεται κάτω από το υδρογόνο στη σειρά αντιδραστικότητας, που σημαίνει ότι δεν μπορεί να μετατοπίσει υδρογόνο από οξέα.
* Οξειδωτικός παράγοντας: Το συμπυκνωμένο θειικό οξύ είναι ένας ισχυρός οξειδωτικός παράγοντας λόγω της παρουσίας υψηλής συγκέντρωσης μορίων H₂so₄.
* Θερμότητα: Η αντίδραση μεταξύ του χαλκού και του συμπυκνωμένου θειικού οξέος είναι εξαιρετικά εξωθερμική, δημιουργώντας σημαντική θερμότητα.
Ασφάλεια:
* Αυτή η αντίδραση παράγει τοξικό αέριο διοξειδίου του θείου (SO₂). Είναι σημαντικό να εκτελέσετε την αντίδραση σε μια καλά αεριζόμενη περιοχή και να αποφύγετε την εισπνοή των καπνών.
* Το συμπυκνωμένο θειικό οξύ είναι μια διαβρωτική ουσία. Χειριστείτε το με φροντίδα και φορέστε τα κατάλληλα εργαλεία ασφαλείας.
