Примером металла, который вступает в реакцию замещения с раствором нитрата серебра(I), является медь (Cu).
Уравнение реакции:
[ \text{Cu} + 2\text{AgNO}_3 \rightarrow 2\text{Ag} + \text{Cu(NO}_3\text{)}_2 ]
В этой реакции медь замещает серебро из его соли, образуя нитрат меди(II) и выделяя серебро в виде осадка.
Электронный баланс:
Записываем полуреакции окисления и восстановления:
Окисление:
[ \text{Cu} \rightarrow \text{Cu}^{2+} + 2e^- ]
Восстановление:
[ \text{Ag}^+ + e^- \rightarrow \text{Ag} ]
Уравниваем число электронов в полуреакциях:
Для восстановления:
[ 2\text{Ag}^+ + 2e^- \rightarrow 2\text{Ag} ]
Составляем суммарное уравнение реакции, объединяя полуреакции:
[ \text{Cu} + 2\text{Ag}^+ \rightarrow \text{Cu}^{2+} + 2\text{Ag} ]
Окислитель и восстановитель:
- Окислитель: (\text{Ag}^+) (ион серебра, так как он принимает электроны)
- Восстановитель: (\text{Cu}) (медь, так как она отдает электроны)
Процессы окисления и восстановления:
Окисление: Медь (Cu) окисляется до иона меди(II) ((\text{Cu}^{2+})), отдавая два электрона:
[ \text{Cu} \rightarrow \text{Cu}^{2+} + 2e^- ]
Восстановление: Ион серебра ((\text{Ag}^+)) восстанавливается до металлического серебра ((\text{Ag})), принимая один электрон:
[ 2\text{Ag}^+ + 2e^- \rightarrow 2\text{Ag} ]
Таким образом, медь вступает в реакцию замещения с раствором нитрата серебра(I), замещая серебро и образуя нитрат меди(II) и выделяя серебро в виде осадка.