在化学反应中,铜(Cu)和硝酸银(AgNO₃)之间会发生置换反应,这是因为铜的金属活动性比银更强。在这个过程中,铜会将银从硝酸银中置换出来,同时自身被氧化成铜离子(Cu²⁺)。这个反应不仅展示了金属之间的活泼性差异,还涉及到离子的参与。
具体的化学反应可以表示为:
Cu + 2AgNO₃ → Cu(NO₃)₂ + 2Ag
进一步分解成离子形式时,反应可以写成:
Cu(s) + 2Ag⁺(aq) + 2NO₃⁻(aq) → Cu²⁺(aq) + 2NO₃⁻(aq) + 2Ag(s)
在离子方程式中,硝酸根离子(NO₃⁻)作为旁观离子,不会参与到实际的化学变化中,因此可以简化掉。最终的离子方程式为:
Cu(s) + 2Ag⁺(aq) → Cu²⁺(aq) + 2Ag(s)
通过这个反应,我们可以清楚地看到铜原子被氧化成了铜离子,而银离子则被还原成了银单质,沉积在反应容器的底部。这种置换反应是学习金属活动性顺序以及氧化还原反应的重要实例之一。
在实验室操作此类反应时,需要注意安全措施,因为硝酸银是一种光敏物质,在光照下容易分解产生有害气体。此外,实验结束后应妥善处理废弃物,避免对环境造成污染。