2. Tömény salétromsav, kénsav és nátrium-hidroxid azonosítása réz segítségével
Szükséges Anyagok: rézforgács, 60-65%-os salétromsavoldat, koncentrált kénsavoldat, nátrium-hidroxid-oldat Eszközök: kémcső, egyfuratú gumidugó, aktív szenes fecskendő, Bunsen-égő
Kísérletleírás Három kémcsőbe egyenként kis mennyiségű salétromsavat, tömény kénsavat illetve nátrium hidroxidot teszünk. Rézforgácsot szórunk a kémcsövekbe, egyfuratú gumidugóval lezárjuk, majd aktív szenes fecskendőt helyezünk a dugókra. Amelyik kémcsőben nem figyelhető meg változás, azt Bunsen-égővel melegítjük.
Tapasztalat A salétromsav a rézforgácsot vörösbarna gáz keletkezése közben oldja. A kénsavat tartalmazó kémcsőben melegítés hatására színtelen gáz fejlődése indul meg. A nátrium-hidroxid-oldattal a rézforgács nem reagál.
Magyarázat A tömény salétromsavoldat a rézzel (ami a hidrogénnél pozitívabb standardpotenciálú fém) vörösbarna nitrogén-dioxid fejlődése közben lép reakcióba. A koncentrált kénsavoldat a rézzel kén-dioxid gáz fejlődése közben reagál. A nátrium-hidroxid-oldattal a réz nem reagál.
Egyenletek A keletkezett SO2 színtelen. Cu + 4 H+ + 4 NO3- = Cu2+ + 2 NO3- + 2 NO2 + 2 H2O A keletkezett NO2 vörösbarna színű. Cu + 2 H2SO4 = CuSO4 + SO2 + 2 H2O A keletkezett SO2 színtelen.
Megjegyzés A salétromsavoldat hasonló módon lép reakcióba az ezüsttel is, de az arannyal nem reagál, ezért nevezik a koncentrált salétromsavoldatot választóvíznek is. A réz oldódása koncentrált kénsavoldatban akkor válik intenzívebbé, ha az oldathoz kevés 25%-os salétromsavoldatot adunk. Az oldáskor a fém felületén keletkező fekete bevonat nem tekinthető réz(II)-oxidnak, mert a bonyolult reakció közben szulfidionok is képződnek, amelyek a réz(II)-ionokkal fekete színű csapadékot, réz(II)-szulfidot alkotnak.