Probówka I:

Obserwacje: roztwór przyjmuje niebieską barwę, wydziela się brunatny gaz.

Równanie reakcji:  $\mathrm{Cu}+4\mathrm{H}{}^{+}+2\mathrm{NO}{}_3{}^{-}\to \mathrm{Cu}{}^{2+}+2\mathrm{NO}{}_2+2\mathrm{H}{}_2\mathrm{O}$

Uwaga! W zadaniu nie podano czy do reakcji użyto stężonego czy rozcieńczonego roztworu HNO₃. Powyższe równanie reakcji jest prawdziwe dla stężonego roztworu HNO₃. W reakcji z rozcieńczonym roztworem zamiast NO₂ powstaje NO - bezbarwny gaz, brunatniejący na powietrzu.

 

Probówka II:

Obserwacje: brak objawów reakcji

 

Probówka III:

Obserwacje: brak objawów reakcji

 

Probówka IV:

Obserwacje: wydziela się bezbarwny gaz

Równanie reakcji: $2\mathrm{Al}+6\mathrm{H}{}^{+}\to 2\mathrm{Al}{}^{3+}+3\mathrm{H}{}_2$

 

---

Wyjaśnienie:

I. Miedź jest metalem o dodatnim potencjale półogniwa, dlatego reaguje tylko z kwasami utleniającymi (HNO_{3 st i rozc.}, H₂SO_{4 st.}). Przebieg reakcji z kwasem azotowym(V) zależy od stężenia roztworu:

$\mathrm{Cu}+4\mathrm{HNO}{}_3(\text{stęz˙.)}\to \mathrm{Cu}(\mathrm{NO}{}_3){}_2+2\mathrm{NO}{}_2+2\mathrm{H}{}_2\mathrm{O}$

$3\mathrm{Cu}+8\mathrm{HNO}{}_3(\text{rozc.)}\to 3\mathrm{Cu}(\mathrm{NO}{}_3){}_2+2\mathrm{NO}+4\mathrm{H}{}_2\mathrm{O}$

II. Reakcja nie zachodzi, gdyż H₂SO₄ (rozc.) nie jest kwasem utleniającym.

III. Pod wpływem HNO₃ (stęż.) glin ulega pasywacji - pokrywa się niewidoczną warstewką tlenku gliunu, która zabezpiecza metal przed roztwarzaniem.