Cu + AgNO3 → Cu(NO3)2 + Ag: phương trình, hiện tượng, bài tập

Phương trình hoá học Cu + AgNO₃

Phương trình phân tử đã cân bằng:

Cu + 2AgNO₃ → Cu(NO₃)₂ + 2Ag↓

Phương trình ion rút gọn (bản chất của phản ứng):

Cu + 2Ag⁺ → Cu²⁺ + 2Ag

Nội dung	Chi tiết
Điều kiện	Nhiệt độ thường, dung dịch AgNO3 (không cần xúc tác)
Loại phản ứng	Phản ứng thế (kim loại đẩy kim loại ra khỏi muối); phản ứng oxi hoá – khử
Chất khử	Cu (nhường 2 electron)
Chất oxi hoá	Ag+ trong AgNO3 (nhận 1 electron)
Sản phẩm	Cu(NO3)2 tan (màu xanh lam) và Ag kết tủa

Hiện tượng khi nhúng dây đồng vào dung dịch AgNO₃

• Trên bề mặt dây đồng xuất hiện lớp kim loại màu xám trắng (bạc), có thể mọc thành các “lông” tinh thể lấp lánh.
• Dây đồng bị ăn mòn dần, mảnh dần.
• Dung dịch ban đầu không màu chuyển dần sang xanh lam, màu càng đậm khi ion Cu²⁺ càng nhiều.

Màu xanh là của ion Cu²⁺ trong nước. Ion Ag⁺ và NO₃⁻ đều không màu nên lúc đầu dung dịch trong suốt.

Vì sao Cu đẩy được Ag?

Theo dãy hoạt động hoá học: K, Na, Mg, Al, Zn, Fe, Pb, (H), Cu, Ag, Au, kim loại đứng trước đẩy được kim loại đứng sau ra khỏi dung dịch muối. Cu đứng trước Ag nên Cu khử được Ag⁺.

Ở góc nhìn lớp 12, dãy thế điện cực chuẩn cho kết quả tương tự: cặp Ag⁺/Ag có tính oxi hoá mạnh hơn cặp Cu²⁺/Cu, nên phản ứng xảy ra theo chiều Cu + 2Ag⁺ → Cu²⁺ + 2Ag. Mẹo nhớ: “chất oxi hoá mạnh gặp chất khử mạnh sinh ra chất oxi hoá yếu và chất khử yếu”.

Phản ứng ngược (Ag + Cu(NO₃)₂) không xảy ra, vì bạc yếu hơn đồng.

Dạng bài tập thường gặp

1. Bài toán tăng – giảm khối lượng thanh kim loại

Cứ 1 mol Cu (64 g) tan ra thì có 2 mol Ag (2 × 108 = 216 g) bám vào. Khối lượng thanh kim loại tăng 216 − 64 = 152 g cho mỗi mol Cu phản ứng.

Ví dụ (tự đặt): Nhúng thanh Cu nặng 10 g vào dung dịch AgNO₃ dư. Sau khi phản ứng xong, lấy thanh ra, rửa sạch, sấy khô thì nặng 11,52 g. Tính khối lượng Cu đã tan.

1. Khối lượng tăng: 11,52 − 10 = 1,52 g.
2. Số mol Cu phản ứng: 1,52 : 152 = 0,01 mol.
3. Khối lượng Cu tan: 0,01 × 64 = 0,64 g (đồng thời có 0,02 mol Ag = 2,16 g bám vào).
4. Kiểm tra: 10 − 0,64 + 2,16 = 11,52 g ✓.

2. Bài toán xác định chất dư

Ví dụ (tự đặt): Cho 1,28 g Cu vào dung dịch chứa 0,05 mol AgNO₃. Tính khối lượng Ag thu được và các chất trong dung dịch sau phản ứng.

1. n(Cu) = 1,28 : 64 = 0,02 mol.
2. Theo phương trình, 0,02 mol Cu cần 0,04 mol AgNO₃; mà có 0,05 mol, vậy AgNO₃ dư 0,01 mol, Cu hết.
3. n(Ag) = 2 × 0,02 = 0,04 mol → m(Ag) = 0,04 × 108 = 4,32 g.
4. Dung dịch sau phản ứng chứa Cu(NO₃)₂ 0,02 mol (3,76 g) và AgNO₃ dư 0,01 mol.

Lỗi sai thường gặp

• Quên hệ số 2: viết Cu + AgNO₃ → Cu(NO₃)₂ + Ag là chưa cân bằng. Đếm nhóm NO₃: vế phải có 2 nên vế trái cần 2AgNO₃, kéo theo 2Ag.
• Viết sai hoá trị đồng: sản phẩm là muối đồng(II), không phải CuNO₃.
• Nhầm với phản ứng tạo khí: Cu tác dụng với HNO₃ mới có khí NO hoặc NO₂; Cu với AgNO₃ không có khí thoát ra.
• Tính khối lượng thanh: khối lượng thanh tăng chứ không giảm, vì Ag nặng hơn Cu.

So sánh nhanh với Fe + AgNO₃

Với sắt, nếu AgNO₃ dư thì phản ứng xảy ra theo hai giai đoạn:

• Fe + 2AgNO₃ → Fe(NO₃)₂ + 2Ag↓
• Fe(NO₃)₂ + AgNO₃ → Fe(NO₃)₃ + Ag↓

Còn với Cu thì chỉ có một giai đoạn, vì Cu²⁺ không bị Ag⁺ oxi hoá thêm.

Bài tập tự luyện

1. Viết phương trình ion rút gọn khi cho dây Cu vào dung dịch AgNO₃, chỉ rõ chất khử, chất oxi hoá.
   Đáp án: Cu + 2Ag⁺ → Cu²⁺ + 2Ag; Cu là chất khử, Ag⁺ là chất oxi hoá.
2. Cho 0,64 g Cu vào dung dịch chứa 0,03 mol AgNO₃. Tính khối lượng Ag sinh ra.
   Đáp án: n(Cu) = 0,01 mol, cần 0,02 mol AgNO₃ (đủ, còn dư 0,01 mol) → n(Ag) = 0,02 mol → m = 2,16 g.
3. Nhúng thanh Cu vào dung dịch AgNO₃ thấy khối lượng thanh tăng 3,04 g. Tính khối lượng Cu đã phản ứng.
   Đáp án: n(Cu) = 3,04 : 152 = 0,02 mol → m(Cu) = 1,28 g.

Câu hỏi thường gặp

Cu tác dụng với AgNO3 có hiện tượng gì?

Có lớp bạc màu xám trắng bám trên dây đồng, dây đồng mòn dần và dung dịch chuyển từ không màu sang xanh lam do tạo Cu(NO3)2.

Phản ứng Cu + AgNO3 thuộc loại phản ứng nào?

Đây là phản ứng thế và đồng thời là phản ứng oxi hoá – khử: Cu nhường 2 electron, mỗi ion Ag+ nhận 1 electron.

Ag có đẩy được Cu ra khỏi Cu(NO3)2 không?

Không. Bạc đứng sau đồng trong dãy hoạt động hoá học nên yếu hơn đồng, phản ứng Ag + Cu(NO3)2 không xảy ra.

Khi nhúng thanh Cu vào dung dịch AgNO3 thì khối lượng thanh tăng hay giảm?

Tăng. Mỗi mol Cu tan (64 g) kéo theo 2 mol Ag (216 g) bám vào nên khối lượng thanh tăng 152 g cho mỗi mol Cu phản ứng.

Bài học liên quan

• NaOH + FeCl3 → Fe(OH)3 + NaCl: phương trình, hiện tượng, bài tập
• FeO + HCl → FeCl2 + H2O: phương trình, hiện tượng và bài tập
• Ba(OH)2 + CO2: phương trình, hiện tượng và cách xác định sản phẩm
• Magie hiđroxit Mg(OH)2: Có kết tủa không? Tính chất, điều chế, ứng dụng
• Tính chất nào sau đây không phải của magnesium oxide (MgO)?
• MgCl2 + AgNO3 → Mg(NO3)2 + AgCl: phương trình, hiện tượng, bài tập