Ο χαλκός προστίθεται σε ένα διάλυμα νιτρικού οξέος γίνεται ζεστό και αλλάζει από άχρωμο σκούρο μπλε ποια είναι η καλύτερη εξήγηση για την αλλαγή της θερμοκρασίας;
Η χημική αντίδραση:
Η αντίδραση μεταξύ του χαλκού (Cu) και του νιτρικού οξέος (HNO₃) είναι μια οξειδοαναγωγική αντίδραση. Αυτό σημαίνει ότι τα ηλεκτρόνια μεταφέρονται μεταξύ των αντιδραστηρίων:
* Χαλκός (Cu) οξειδώνεται, που σημαίνει ότι χάνει ηλεκτρόνια και σχηματίζει ιόντα χαλκού (Cu2⁺).
* Νιτρικό οξύ (HNO₃) μειώνεται, που σημαίνει ότι κερδίζει ηλεκτρόνια και σχηματίζει αέριο διοξειδίου του αζώτου (NO₂).
Η αλλαγή θερμοκρασίας:
Η αντίδραση μεταξύ χαλκού και νιτρικού οξέος είναι εξωθερμική , που σημαίνει ότι απελευθερώνει θερμότητα στο περιβάλλον. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο η λύση γίνεται ζεστή. Η θερμότητα που απελευθερώνεται οφείλεται στα εξής:
* Breaking of Bonds: Οι δεσμοί στο χαλκό και το νιτρικό οξύ σπάζουν κατά τη διάρκεια της αντίδρασης, απαιτώντας ενέργεια.
* Σχηματισμός νέων ομολόγων: Ο σχηματισμός νέων δεσμών στα προϊόντα (ιόντα χαλκού, διοξείδιο του αζώτου και νερό) απελευθερώνει περισσότερη ενέργεια από ό, τι απαιτείται για να σπάσει τους αρχικούς δεσμούς.
Η αλλαγή χρώματος:
* Νιτρικό οξύ (HNO₃) είναι άχρωμο.
* ιόντα χαλκού (Cu²⁺) Σε διάλυμα έχουν ένα χαρακτηριστικό μπλε χρώμα.
* Διοξείδιο του αζώτου (NO₂) είναι ένα κόκκινο-καφέ αέριο που διαλύεται στο νερό για να σχηματίσει νιτρικό οξύ και νιτρώδες οξύ (HNO₂).
Η συνολική αντίδραση:
Η συνολική αντίδραση μπορεί να εκπροσωπηθεί ως:
Cu (s) + 4 hno₃ (aq) → cu (no₃) ₂ (aq) + 2 no₂ (g) + 2 h₂o (l)
Περίληψη:
Η θερμότητα που παράγεται στην αντίδραση είναι αποτέλεσμα της ενέργειας που απελευθερώνεται όταν σχηματίζονται νέα ομόλογα στα προϊόντα. Η αλλαγή χρώματος οφείλεται στο σχηματισμό μπλε ιόντων χαλκού σε διάλυμα και στην παραγωγή αέριο διοξειδίου του αζώτου με κόκκινα-καφέ αζώτου.
