Reaktion von Kupfer mit Salpetersäure bildet grünes Gas?
Hallo,
ich habe in einem Versuch Kupfer in Salpetersäure 8 verdünnte und Konzentrierte) durch erhitzen aufgelöst.
Die Lösung wurde dabei erst blau und es bildeten sich Bläschen und je länger erhitzt wurde, immer grünlicher. Außerdem entstand an der Reagenzglaswand ein grüner Schimmer, wie durch ein Gas verursacht(?).
Hinterher blieb ein schwarzer Feststoff zurück.
Also die blaue Lösung kam durch das Kupfernitrat zustande, was grünlich wird je konzentrierter die Lösung ist. Die Bläschen kamen durch Sauerstoff, Stickstoffmonooxid und Stickstoffdioxid. So weit ich weiß, ist Sauerstoff und NO allerdings farblos. Nur Stickstoffdioxid kann man als braun rotes Gas wahrnehmen. Kann es sein das die grünliche Färbung der Glaswand durch das Stickstoffdioxid kam? Vllt war das licht in dem Moment ja nicht so passend, dass man es richtig hätte erkennen können. Oder hat das Gas an der Reagenzwand noch mit irgendetwas reagiert?
Ich würde gerne wissen, ob da irgendwas noch anderes reagiert hat, oder ob diese grünliche Färbung der Reagenzwand (die nach kurzer Zeit wieder verschwand) eigentlich nur eine braune Färbung war, die falsch beobachtet wurde.
Hat da einer eine Idee?
3 Antworten
Salpetersäure kann auf zwei Arten mit Kupfer reagieren:
Cu + 4 HNO₃ ⟶ Cu (NO₃)₂ + 2 NO₂ + 2 H₂O (mit conc. HNO₃)
3 Cu + 8 HNO₃ ⟶ 3 Cu(NO₃)₂ + 2 NO + 4 H₂O (mit verdünnter HNO₃)
Wie Du richtig sagst, ist NO farblos, aber es reagiert bei Kontakt mit Luftsauerstoff sofort zu braunem NO₂. Das hättest Du beim Experiment unbedingt sehen müssen: Spätestens wenn das Gas das Reagenzglas verläßt, muß es sichtbare braune Schwaden geben. Hast Du das gesehen?
Nun behauptest Du, daß außerdem am Reagenzglas oberhalb des Flüssigkeitsspiegels eine Blau- oder Grünfärbung aufgetreten wäre. Trat das bei Verwendung von konzentrierter oder verdünnter (wieviel ungefähr?) Säure auf?
Spontan kann ich mir zwei Erklärungen für die Färbung vorstellen: Die einfachere ist, daß Cu²⁺-Ionen aus der Lösung hochspritzen und dann an der Glaswand landen. Die kompliziertere wäre es, daß sich aus NO und NO₂ das blaugrüne N₂O₃ gebildet hat; dessen Farbe ist der eines Cu²⁺-Ions sehr ähnlich. Letztere Erklärung kommt nur in Frage, wenn die HNO₃ in der Konzentration zwischen den Extremen lag, so daß beide oben angegebene Reaktionen zugleich abliefen.
Der schwarze Rückstand war CuO. Beim Eindampfen bildet sich zunächst Cu(NO₃)₂, das ist aber thermolabil und zerfällt beim Erhitzen nach
Cu(NO₃)₂ ⟶ Cu + [N₂O₅] ⟶ Cu + 2 NO₂ + ½ O₂
weil N₂O₅, das Anhydrid der Salpetersäure, bei höherer Temperatur auch nicht beständig ist.
Cu(NO₃)₂ ⟶ Cu + [N₂O₅] ⟶ Cu + 2 NO₂ + ½ O₂
Mist. Irgendwie ist der Sauerstoff im CuO verloren gegangen:
Cu(NO₃)₂ ⟶ CuO + [N₂O₅] ⟶ CuO + 2 NO₂ + ½ O₂
Da Cu(NO3)2 als Waesserige Loesung ist, bzw. Cu(NO3)2 (aq), siehe oben (+4H2O).
Wird die Konzentrierte Loesung von der Farbe Blau auf Dunkelgruen gehen.
https://de.wikipedia.org/wiki/Kupfer(II)-nitrat
--> Eigenschaften.
Vielleicht war es nur eine Spiegelung der grünen Lösung.