Strieborný strom

Keď ponoríme medený drôt do bezfarebného roztoku dusičnanu strieborného AgNO₃, jeho povrch najprv stmavne a potom na ňom začnú rásť lesklé, rozkonárené kryštáliky. Po čase pripomínajú stromček alebo námrazu. Zároveň sa roztok okolo drôtu začne sfarbovať namodro.

Prebieha vytesňovacia reakcia: meď vytesní striebro z jeho soli.

$$\text{Cu}(s) + 2\,\text{AgNO}_3(aq) \rightarrow \text{Cu(NO}_3)_2(aq) + 2\,\text{Ag}(s)$$

Dusičnanové ióny sa na reakcii v skutočnosti nezúčastňujú, len „prizerajú“. Podstatu preto lepšie vystihuje iónový zápis:

$$\text{Cu}(s) + 2\,\text{Ag}^+(aq) \rightarrow \text{Cu}^{2+}(aq) + 2\,\text{Ag}(s)$$

Ide o redoxnú reakciu. Rozpíšme ju na dve polovice:

$$\text{Cu} \rightarrow \text{Cu}^{2+} + 2\,e^- \qquad \text{(oxidácia)}$$ $$2\,\text{Ag}^+ + 2\,e^- \rightarrow 2\,\text{Ag} \qquad \text{(redukcia)}$$

Prvok	Pred reakciou	Po reakcii	Čo sa s ním deje
meď (Cu)	0 v kove	+II v Cu2+	oxiduje sa, je redukovadlom
striebro (Ag)	+I v Ag+	0 v kove	redukuje sa, je oxidovadlom

Jeden atóm medi odovzdá dva elektróny, a preto sa na každý rozpustený atóm medi vylúčia dva atómy striebra. Meďnaté ióny obklopené molekulami vody majú modrú farbu, preto roztok postupne modrie. Ako sa oxidačné čísla určujú, nájdete v lekcii Ako určovať oxidačné čísla.

Prečo meď vytesní striebro, a nie naopak? Kovy môžeme zoradiť podľa toho, ako ochotne odovzdávajú elektróny. Takýto rad sa nazýva Beketovov rad napätia kovov:

Li, K, Ba, Ca, Na, Mg, Al, Mn, Zn, Cr, Fe, Cd, Co, Ni, Sn, Pb, H, Cu, Ag, Hg, Pt, Au

Pravidlo je jednoduché: kov, ktorý stojí viac vľavo, vytesní z roztoku katióny kovu, ktorý stojí viac vpravo. Meď je naľavo od striebra, preto ho vytesní. Strieborný drôt v roztoku síranu meďnatého by sa naopak nezmenil. Kovy vpravo od vodíka (meď, striebro, zlato) sa nazývajú ušľachtilé, lebo z kyselín neuvoľňujú vodík.

Rovnaký princíp, ale s oveľa reaktívnejším kovom, uvidíte v pokuse Chemický flashbang, kde striebro z dusičnanu strieborného vytesňuje horčík. O tom, prečo sú niektoré kovy reaktívnejšie, píšeme aj v lekcii Kovy, nekovy a polokovy.