Was passiert mit Kupfer, wenn dieser mit Salpetersäure "aufgelöst" wird?
Da der Verdampfungspunkt von Kupfer bei 2.595°C liegt, kann ich mir nicht vorstellen, daß diese Temperatur im Zuge der Auflösung mit Salpetersäure erreicht wird. Andererseits steht ja fest, daß Kupfer mit Salpetersäure aus Lösungen (aller Art) herausgelöst wird.
Schließlich....ist es richtig, daß dieser hier vorliegende Prozess analog auch für andere - irgendwann - verdampfungsfähige Metalle zu verstehen ist?
2 Antworten
Das hängt von der Konzentration der Salpetersäure ab; im Prinzip gibt es drei Möglichheiten:
Hochkonzentrierte Salpetersäure:
Es entwickeln sich sofort braune Dämpfe von Stickstoffdioxid (hochgiftig, Abzug!)
Cu + 4 HNO3 ---> Cu(NO3)2 + 2 H2O + 2 NO2
Mäßig konzentrierte Salpetersäure:
Es bilden sich mit geringer Zeitverzögerung braune Dämpfe, da das entstehende farblose Stickstoffmonoxid erst an der Luft in einer Folgereaktion zu braunem Stickstoffdioxid oxidiert wird:
3 Cu + 8 HNO3 ---> 3 Cu(NO3)2 + 4 H2O + 2 NO
2 NO + 02 ---> 2 NO2
Stark verdünnte Salpetersäure:
In diesem Falle ist die Oxidationswirkung durch die starke Verdünnung verlorengegangen. HNO3 verhält sich nun wie ein gewöhnliche starke nichtoxidierende Säure. Bei stringenter Abwesenheit von Luftsauerstoff (wenn zum Beipiel das Kupfer völlig von der hochverdünnten Säure bedeckt ist) erfolgt aufgrund der Stellung des Kupfers in der elektrochemischen Spannungsreihe (Kupfer ist ein Edelmetall) keine Reaktion.
Eindeutig ist die erste Variante der Fall. Wenn ich richtig verstehe, liegt aber sowohl bei der ersten, als auch bei der zweiten Variante eine zusammenhängende Kupfervergasung vor. Das würde dann auch mit meiner Feststellung übereinstimmen....da kann ich nur sagen suuuper!!
Damit Metalle mit Säuren chemisch reagieren, müssen diese nicht erst verdampfen. Die Kupferatome der Außenkante des Metalls gehen einfach mit der Säure eine chemische Verbindung ein, und es entstehen lösliche Kupfersalze, welche dann die Verbindung zu ihren Nachbarn verlieren, wodurch dann diese mit der Säure in Kontakt kommen, und sich so eben der ganze Metallblock aufgelöst, indem aus dem metallischen Kupfer eben Kupfer(II)-Nitrat entsteht.
Das habe ich verstanden, dürfte wohl aber von der Voraussetzung abhängen, daß von der Säure eine hinreichende Menge vorhanden ist, um die vorliegende Kupferatommenge aufzulösen. Ggf. habe ich meine Frage zu wenig konkretisiert. Ich wollte nämlich wissen was DANN passiert, WENN (beispielsweise in ein Behältnis, in dem eine kupferhaltige Lösung gerade zur Trockenheit abgedampft wurde) - dieses Behältnis mit Inhalt von der extern zugeführten Abdampfungsenergie noch heiss ist - IN DIESEM ZUSTAND kleine Mengen von kupferlösender Salpetersäure eingegossen wird. Das führt an der Eingießstelle zu einer vulkanartigen Reaktion mit dem salpetersäuretypischen Abgasung. An diesem Rückstand ist danach (nach Aufdünnung) eine DEUTLICHE Veränderung des Abdampfungsrückstandes zu sehen. Dies entsprechend der Lösungs-Farbe mit eindeutiger Kupferreduzierung. Da so, unter diesen Umständen die eingegossene Salpetersäure sofort vollständig verdampft, stellt sich mir die Frage, ob so ggf. auch eine Verdampfung der Kupferatome erfolgt?... wozu ja die für mich unvorstellbare Verdampfungstemperatur erreicht werden müßte.