Mikor ezüst-nitrát oldatba rézdarabkákat teszünk, a Cu mitől oldódik? És mitől megy végbe a szubsztitúció az AgNO3 és Cu közt? És mitől kékül meg az oldat?

Mikor ezüst-nitrát oldatba rézdarabkákat teszünk, a réz mitől oldódik?

A kisebb standard elektródpotenciálú fém redukált alakja redukálni képes a nagyobb standard elektródpotenciálú fém oxidált alakját. A réz és az ezüst közül - fgv. táblában benne van - az ezüst standard elektródpotenciálja kisebb, ezért képes redukált alakja (Ag+) képes redukálni a réz oxidált alakját (Cu). Amikor beledobod a rézdarabkát az oldatban lévő Ag+ elektronokat kap a Cu-től, melynek következtében önmaga oxidálódik Ag formában, mely kiválik. A Cu a leadott elektronok következtében redukálódik Cu2+ formában és oldatba kerül. A folyamat redoxi-reakció, melynek bruttó egyenlete:

Cu + 2Ag+ = 2Ag + Cu2+

Oxidáció folyamata: Cu = Cu2+ + 2e-

Redukció folyamata: 2Ag+ + 2e- = 2Ag

"És mitől megy végbe a szubsztitúció az ezüst-nitrát és a réz között?"

A szubsztitúciós reakciók csak szerves vegyületekre vonatkoznak. Meg egyébként is itt nem cserélődik ki semmi.

"És mitől kékül meg az oldat?"

Mikor a Cu redukálódik Cu2+ formában és az oldatba kerül az oldatban lévő H2O molekulák körbeveszik a Cu2+ -t és hidrátburkot alakítanak ki körülötte. Ezt nevezzük hidratált-rézionnak. A réz-ionok hidratált formában pedig kékre képesek festeni az oldatot (Ld.: rézgálic, mely azért gyönyörű kék, mivel a Cu2+ kristályvízzel együtt kristályokat (CuSO4x5H2O) alkot). Fontos, hogy csak hidratált formában festik kékre. Például ha hevíted a rézgálic kristályát előbb-utóbb víztartalmát elvesztené, ezért fehér színűvé válik.

Ajj látom még volt kérdés.

"És miért van zárójelben a nitrát csoport a réz-nitrátnál? Egy rézhez két nitrát csoport társul így alkotnak molekulát az oldatban?"

A nitrát nem egy csoport, hanem ion, mégpedig összetett ion. Mivel nitrát-ion a salétromsav (HNO3) savmaradéka, ebből következtethetsz, hogy egyszeresen negatív töltésű (NO3-), ugyanis ha a salétromsav egy protonjától megszabadul (H+), a molekula pozitív töltést veszítve ionná válik. Azért lesz Cu(NO3)2, mivel a réz-ion (Cu2+) kétszeresen pozitív töltésű, ezért akkor lehet kiegyenlíteni a töltéseket, ha a nitrátból kettőt veszünk: Cu(NO3)2. Azért kell zárójelbe rakni, mert a NO3- egy összetett ion.

Akkor meg az ezüsthöz miért csak tartozott?

Szigorúan véve az ezüst esetében is felírhatunk zárójelet: Ag(NO3)1. De nagyon felesleges, mert ugyanazt jelenti, mintha AgNO3-at írnál. És azért nem Ag(NO3)2 lesz a képlet, mert a rézzel ellentétben az ezüst-ionok egyszeresen pozitív töltésűek (Ag+), ezért a nitrátból elég csak egyet venni, hogy a töltések egyenlőek legyenek: AgNO3. Fejben még az ionok, atomok, molekuláknál elakadtunk. Javaslom keresd vissza!