W reakcji miedzi metalicznej z kwasem azotowym(V) kluczowe jest to, że HNO3 jest kwasem utleniającym. Oznacza to, że metal nie wypiera z niego wodoru (jak w typowym schemacie "metal + kwas → sól + H2"), tylko sam ulega utlenieniu, a składnik kwasu (azotan) ulega redukcji.
Dla stężonego HNO3 charakterystycznym produktem redukcji azotu jest zwykle tlenek azotu(IV), NO2 (gaz o brunatnej barwie). Miedź przechodzi na stopień utlenienia +II, tworząc w roztworze azotan(V) miedzi(II), Cu(NO3)2. Ponieważ reakcja zachodzi w środowisku wodnym, w bilansie produktów pojawia się również woda.
Dlatego poprawny zestaw produktów to: tlenek azotu(IV) i woda (obok Cu(NO3)2).
Dlaczego pozostałe odpowiedzi są niepoprawne?
- "tlenek azotu(II) i wodór" – wodór jest typowy dla kwasów nieutleniających (np. HCl, rozcieńczony H2SO4), a nie dla HNO3. Dodatkowo NO nie jest typowym produktem dla warunków stężonego kwasu.
- "tlenek azotu(II) i woda" – sama obecność wody nie czyni odpowiedzi poprawną; w tych warunkach oczekuje się NO2, nie NO.
- "tlenek azotu(V) i wodór" – "tlenek azotu(V)" (N2O5) nie jest typowym gazowym produktem redukcji w tej reakcji, a wodór jak wyżej nie powinien się wydzielać.
Wskazówka egzaminacyjna: jeśli w treści jest stężony HNO3, najczęściej spodziewaj się NO2; jeśli rozcieńczony – częściej pojawia się NO. Zawsze też sprawdzaj, czy kwas jest utleniający, zanim wybierzesz odpowiedź z H2.