En realidad, la reacción del vinagre sobre el metal de cobre es escasa o nula (de ahí que el hilo de cobre en la solución sea claro). Existe CuX2OCuX2O será atacado lentamente, formando un acetato cuproso que en aire/oxígeno crea acetato cúprico soluble. Este último sirve como electrolito débil para un nuevo ataque electroquímico del metal de cobre con OX2OX2 con un retraso en el periodo de inicio.
Pasando aire a la solución, o mucho más efectivo, añadiendo HX2OX2HX2OX2 favorece la reacción electroquímica al igual que añadir una pequeña cantidad de un buen electrolito (como NaClNaCl que también forma complejos con el cuproso insoluble formando un compuesto de cobre soluble). Existe una aplicación comercial de la electroquímica citada en Wikipedia X[1]X[1] que se produce de forma más general con muchos metales de transición distintos del cobre:
4CuX+/FeX2+/CoX2+(aq)+OX2+2HX+⟶4CuX+/FeX3+/CoX3++2OHX−4CuX+/FeX2+/CoX2+(aq)+OX2+2HX+⟶4CuX+/FeX3+/CoX3++2OHX−
También:
Cu+CuX2+−⇀↽−2CuX+ (donde se supone que el cuproso es soluble/complejo)
que recicla el cuproso para mantener activa la primera reacción. Es interesante, para los que tienen prisa, Cu /vinagre/3% HX2OX2 y NaCl ¡como electrolito, puede ser una reacción vigorosa con un rápido arranque en el microondas! En relación con esto, Cu/NHX3(aq)/OX2 (o 3%) HX2OX2 )/ NaCl es lo suficientemente energético como para ser la base de la lixiviación comercial del mineral de cobre (emplea la NHX3 con aire y carbonato de amonio, donde NHX3 actúa como agente complejizador, véase X[2] X[3] (ambas fuentes señalan los aspectos electroquímicos de la reacción).
Ahora, ¿por qué el negro CuO (y acetato de cobre básico) en la parte del cable de cobre expuesta al aire, a los vapores ácidos, al vapor de agua y a las partículas de polvo? Porque según la reacción anterior, supongo que CuO y acetato de cobre básico serían los productos esperados en condiciones de poca agua en presencia de oxígeno/aire y H+. El polvo, especularía además, podría ser una fuente de un electrolito u otros metales como el hierro. Esto podría dar lugar a un supuesto par redox que favorezca también el reciclaje de los iones de cobre, según la reacción:
FeX2++CuX2+−⇀↽−FeX3++CuX+
Ahora bien, cualquiera que haya calentado cobre metálico en una llama es consciente del hecho de que, incluso a altas temperaturas, Cu/CuX2O NO reacciona fácilmente con el oxígeno del aire para crear el negro CuO (y el uso de una llama de metano es problemático ya que CHX4 puede reducir cualquier CuO volver a Cu (por lo tanto, un camino decididamente pobre hacia el óxido cúprico).
Es más probable que muchos conozcan la reacción electroquímica clave citada anteriormente en el caso del hierro metálico, un proceso descrito como la producción de RUST. Curiosamente, el Fe no es fácilmente atacado por los ácidos minerales fríos, pero sí con los ácidos oxidantes como HNOX3 e incluso débil HOCl (ácido hipocloroso). Añadir oxígeno e incluso débil HX2COX3 (ácido carbónico) en presencia de NaCl atacará electroquímicamente el metal de hierro (y, más lentamente, también el de cobre).
La derivación (original) de la reacción clave anterior, que aparentemente es una reacción neta, se basa en la citada química de los radicales (por H. Liang, Z. M. Chen, D. Huang, Y. Zhao y Z. Y. Li) X[4] .
Para los que confían menos en la teoría y desean resultados experimentales, véase mi camino demostrado de preparación de celdas electroquímicas para CuO (con fotos) en uno de mis hilos aquí X[5] .
Referencias
- https://en.wikipedia.org/wiki/Dicopper_chloride_trihydroxide
- https://www.researchgate.net/publication/259637387_Ammonia_Leaching_A_New_Approach_of_Copper_Industry_in_Hydrometallurgical_Processes
- "Cinética y mecanismo de disolución del cobre en amoníaco acuoso", en https://www.academia.edu/292096/Kinetics_and_Mechanism_of_Copper_Dissolution_In_Aqueous_Ammonia
- https://www.sciencemadness.org/whisper/viewthread.php?tid=154275#pid625574
- https://www.sciencemadness.org/whisper/viewthread.php?tid=84047#pid521659