Reaktion von Kupfer mit Salpetersäure bildet grünes Gas?

 - (Schule, Chemie, Gas)

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.

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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

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Vielleicht war es nur eine Spiegelung der grünen Lösung.

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