При взаимодействии сульфата меди (CuSO₄) с азотной кислотой (HNO₃) не происходит типичной реакции обмена, так как оба вещества полностью растворимы в воде и не образуют осадков, газов или слабых электролитов. Однако, можно рассмотреть возможное окисление меди в азотной кислоте.
Если взять металлическую медь (Cu) и азотную кислоту (HNO₃), то при определенных условиях может произойти окислительно-восстановительная реакция, в результате которой образуется нитрат меди (II) (Cu(NO₃)₂), оксид азота (NO₂) или другого азотосодержащего газа (например, NO) и вода (H₂O).
Для примера рассмотрим реакцию меди с концентрированной азотной кислотой:
Молекулярное уравнение:
[
\text{Cu} + 4\text{HNO}_3 \rightarrow \text{Cu(NO}_3\text{)}_2 + 2\text{NO}_2 + 2\text{H}_2\text{O}
]
Полное ионное уравнение:
В этом уравнении медь находится в твердом состоянии и не диссоциирует на ионы, а азотная кислота диссоциирует на ионы:
[
\text{Cu} + 4\text{H}^+ + 4\text{NO}_3^- \rightarrow \text{Cu}^{2+} + 2\text{NO}_3^- + 2\text{NO}_2 + 2\text{H}_2\text{O}
]
Сокращенное ионное уравнение:
Убираем ионы, которые не участвуют в реакции (в данном случае, (\text{NO}_3^-)), чтобы получить сокращенное ионное уравнение:
[
\text{Cu} + 4\text{H}^+ + 2\text{NO}_3^- \rightarrow \text{Cu}^{2+} + 2\text{NO}_2 + 2\text{H}_2\text{O}
]
Таким образом, реакция меди с азотной кислотой является окислительно-восстановительной реакцией, где азотная кислота выступает в роли окислителя, а медь — в роли восстановителя.