Escreva as equações químicas balanceadas que descrevem as reações observadas e explique, baseando-se nas mesmas, as observações feitas durante a realização dos experimentos.
Tubo 9: Reação entre cobre metálico e ácido nítrico.
Equação química balanceada para a adição apenas de ácido nítrico concentrado:
Após a adição de água:
Explicação:
Tubo 9: Reação entre cobre metálico e ácido nítrico.
Equação química balanceada para a adição apenas de ácido nítrico concentrado:
Após a adição de água:
Explicação:
Passo 1
Vamos entender o que a questão está pedindo. Precisamos escrever as equações químicas balanceadas para a reação entre o cobre metálico e o ácido nítrico concentrado, primeiro usando apenas ácido nítrico concentrado e depois após a adição de água. Além disso, devemos explicar as observações feitas durante os experimentos com base nessas reações. Para resolver isso, vamos precisar conhecer um pouco sobre reações de oxirredução e como o ácido nítrico atua como agente oxidante.
Passo 2
Primeiro, vamos escrever a equação química balanceada para a reação entre o cobre metálico (Cu) e o ácido nítrico concentrado (HNO₃). O ácido nítrico concentrado é um agente oxidante forte e reage com o cobre, oxidando-o e reduzindo a si mesmo. A reação produz nitrato de cobre (Cu(NO₃)₂), água (H₂O) e dióxido de nitrogênio (NO₂), que é um gás marrom.
A equação balanceada é:
Passo 3
Agora, vamos considerar o que acontece após a adição de água ao ácido nítrico concentrado. Quando diluímos o ácido nítrico, sua força oxidante diminui. Isso altera os produtos da reação. Com ácido nítrico diluído, a reação entre o cobre metálico e o ácido nítrico produz monóxido de nitrogênio (NO), que é um gás incolor ou ligeiramente amarelo.
A equação balanceada após a adição de água é:
Passo 4
Vamos explicar o que acontece durante essas reações com base nas equações balanceadas. Quando usamos apenas ácido nítrico concentrado, o ácido atua como um forte agente oxidante, retirando elétrons do cobre metálico e sendo reduzido a dióxido de nitrogênio, que é visível como um gás marrom durante a reação.
Após a adição de água, a concentração do ácido nítrico diminui, reduzindo seu poder oxidante. Nesse caso, o ácido nítrico é reduzido a monóxido de nitrogênio, que é um gás menos visível (incolor ou amarelo pálido). Isso explica a mudança nas observações durante os experimentos quando a água é adicionada ao ácido nítrico.
Resposta
As equações químicas balanceadas para a reação entre cobre metálico e ácido nítrico são:
Após a adição apenas de ácido nítrico concentrado:
Após a adição de água:
Explicação:
Quando o cobre metálico reage com ácido nítrico concentrado, o ácido atua como um agente oxidante forte, oxidando o cobre e sendo reduzido a dióxido de nitrogênio (NO₂), um gás marrom visível durante a reação. Após a adição de água, a concentração do ácido nítrico diminui, reduzindo seu poder oxidante. Nesse caso, o ácido é reduzido a monóxido de nitrogênio (NO), um gás incolor ou ligeiramente amarelo, o que muda a aparência dos vapores observados durante a reação.