反応
銅線を硝酸塩溶液に入れた場合、単一の変位反応が発生します。銅は銀よりも反応性が高いため、硝酸化合物から銀を変位させます。これが起こることです:
* 銅(cu)は硝酸銀(agno₃)と反応して銅(ii)硝酸(Cu(no₃)₂)と銀(Ag)を形成します。
この反応の化学式は次のとおりです。
cu(s) +2agno₃(aq)→cu(no₃)₂(aq) + 2ag(s)
溶液が青くなる理由
硝酸銅(II)の形成(Cu(no -)₂)のため、溶液は青く変わります。溶液中の銅(II)イオン(cu²⁺)は青です。この色の変化は、反応が起こっていることを視覚的に示しています。
それが酸化還元反応であることを示す
酸化還元反応には、電子の伝達が含まれます。これを示すために、反応を2つの半反応に分解できます。
* 酸化半反応: 銅は電子を失い、酸化されます。
* cu(s)→cu²⁺(aq) +2e⁻
* 削減半反応: 銀イオンは電子を獲得し、減少します。
* ag⁺(aq) +e⁻→ag(s)
半分反応の説明:
* 酸化: 銅原子は2つの電子を失い、銅(II)イオンになります。これは、銅原子が電子を失うため、酸化です。
* 削減: 銀イオンはそれぞれ1つの電子を獲得して銀原子になります。これは、銀イオンが電子を獲得するため、減少です。
キーポイント:
* 酸化還元: 全体的な反応は、銅から銀イオンへの電子の伝達があるため、酸化還元反応です。
* 酸化状態: 銅の酸化状態は0から+2に変化し、銀の酸化状態は+1から0に変化します。
反応の視覚化:
硝酸塩溶液に水没した銅線を想像してください。時間が経つにつれて、
*硝酸塩(II)の形成により、銀硝酸塩溶液は青くなります。
*銀原子が溶液から銀イオンを置き換えると、銀線に銀色の堆積物が形成されます。