Proef 49 Metalen in salpeterzuur. |
februari 2013 |
Benodigde chemicaliën en spullen: |
![]() De metalen in 53% salpeterzuur. | |
Ged. water (H2O): | 30 mL | |
Salpeterzuur 53% (HNO3): | ca. 30 mL | |
Kristalsoda (Na2CO3·10H2O): | ca. 40 gram | |
Aluminium (Al): | ½ gram | |
Zink (Zn): | ½ gram | |
IJzer (Fe): | ½ gram | |
Koper (Cu): | ½ gram | |
Bekerglazen 50 à 100 mL: | 2 | |
Reageerbuizen: | 8 | |
Voorbereiding: |
![]() De metalen in 15% salpeterzuur. |
Verklaring: Salpeterzuur is niet alleen een sterk zuur maar ook een sterke oxidator. Aluminium heeft een beschermende laag van Al2O3 waardoor het zuur zijn werk niet meer kan doen. Zink ook, maar ZnO houdt de reactie niet lang tegen. De reactie met koper gaat als volgt: Verdund salpeterzuur verwijdert die huid, dus kan het wel de onedele metalen oplossen. Maar niet koper, daar is het niet sterk genoeg voor. Maar ook het verdunde zuur oxideert het waterstof dat gevormd wordt met andere zuren. Dan ontstaat kleurloos stikstofmonoxide dat met de zuurstof in de lucht ook meteen reageert tot het bruine stikstofdioxide. |
Nadere beschouwingen van de M.S.
Verdund salpeterzuur staat hoger in Binas, tabel 48, dan geconcentreerd salpeterzuur en is dus merkwaardigerwijs
een sterkere oxidator. Uit deze tabel kun je niet opmaken welke van beide halfvergelijkingen met NO3¯
slaat op verdund en welke op geconcentreerd salpeterzuur. De laatste geeft het bruine gas stikstofdioxide en
het verdunde geeft het kleurloze gas NO dat met voldoende zuurstof bruin wordt. Het reageert dan tot
stikstofdioxide. Je ziet dus in de vloeistof een kleurloos gas ontstaan dat boven in de buis (licht) bruin wordt.
Je kunt NO, doordat het kleurloos is, verwarren met waterstofgas dat eveneens kleurloos is. Maar waterstof kan uit
koper niet ontstaan omdat koper daar een te zwakke reductor voor is. Alleen de reductoren die
in Binas, tabel 48, lager staan dan waterstof, kunnen dat. Je kunt je afvragen of in deze proef waterstof zal
ontstaan uit Al, Zn en Fe, maar dat zal niet gebeuren doordat salpeterzuur een sterkere oxidator is
(hoger staat in Binas, tabel 48) dan waterstofionen. Het is vreemd dat verdund salpeterzuur niet reageert met koper terwijl het een sterkere oxidator is dan geconcentreerd salpeterzuur. Maar de volgorde van de oxidatoren en reductoren in Binas, tabel 48, is bij standaardomstandigheden. Dat is bij kamertemperatuur en normale druk en bij een concentratie van 1,0 mol/L. Hoe groter de concentratie des te effectiever wordt de oxidator. Zo kan het zijn dat geconcentreerd salpeterzuur het toch wint van verdund. Maar vreemd blijft het dat koper het niet doet met verdund salpeterzuur. Volgens Binas, tabel 48, moeten ze het doen (de oxidator staat hoger dan de reductor). Bovendien is verdund salpeterzuur 15% en dat is volgens Binas, tabel 43A, meer dan 2,0 M, dus effectiever dan standaardverdund salpeterzuur. |
Proef 49-A Aqua regia. |
januari 2014 |
Benodigde chemicaliën en spullen: |
![]() Koper in geconcentreerd zoutzuur. |
![]() Koper opgelost in zoutzuur met wat salpeterzuur. |
![]() Koper opgelost in verdund koningswater. |
|
Ged. water (H2O): | 8 mL | |||
Salpeterzuur 53% (HNO3): | ¼ mL | |||
Zoutzuur ca. 37% (HCl): | ca. 3 mL | |||
Zoutzuur ca. 10% (HCl): | ca. 2 mL | |||
Koper (Cu): | ||||
Reageerbuizen: | 3 | |||
Extra proefje: |