Trong chương trình Hóa học phổ thông, phản ứng giữa Copper ($Cu$) và dung dịch Nitric acid ($HNO_3$) loãng là một ví dụ điển hình minh họa cho tính oxi hóa mạnh của các hợp chất chứa nitrogen ở mức oxi hóa cao.
Khi cho các mảnh kim loại Copper vào dung dịch Nitric acid loãng, một quá trình oxi hóa – khử sẽ nhanh chóng diễn ra. Sản phẩm của phản ứng này bao gồm dung dịch Copper(II) nitrate ($Cu(NO_3)_2$) mang màu xanh lam đặc trưng và sự giải phóng khí Nitrogen monoxide ($NO$) không màu.
Điểm đáng chú ý của thí nghiệm này nằm ở hiện tượng quan sát được ngay tại miệng ống nghiệm: khí $NO$ vừa sinh ra lập tức phản ứng với Oxygen ($O_2$) trong môi trường không khí, chuyển hóa thành khí Nitrogen dioxide ($NO_2$) có màu nâu đỏ. Sự biến đổi rõ rệt về màu sắc của cả dung dịch lẫn chất khí không chỉ là một minh chứng trực quan sinh động mà còn giúp củng cố nền tảng lý thuyết về sự dịch chuyển electron trong các phản ứng hóa học.
Các phương trình phản ứng hóa học diễn ra trong quá trình:
Quá trình oxi hóa kim loại tạo muối và khí không màu:
$$3Cu + 8HNO_3 \rightarrow 3Cu(NO_3)_2 + 2NO \uparrow + 4H_2O$$
Quá trình khí $NO$ bị oxi hóa trong không khí tạo khí màu nâu đỏ:
$$2NO + O_2 \rightarrow 2NO_2$$
