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什么是王水?

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  王水
  王水(aqua regia) 又称"王酸",是一种腐蚀性非常强、冒黄色烟的液体,是一种硝酸(hno3)和盐酸(hcl)组成的混合物,其中混合比例为1:3,还是少数几种能够溶解au和pt的物质。这也是它的名字的来源。不过塑料之王--聚四氟乙烯和一些非常惰性的金属如ta不受王水腐蚀。王水被用在蚀刻工艺和一些分析过程中。王水很快就分解,因此必须在使用前直接制作。
  历史
  盐酸是于约800年左右波斯炼金术士札比尔·伊本·哈杨将食盐与矾(硫酸)混合到一起时发现的。他将盐酸与硝酸混合在一起发明了能够溶解金的王水。
  原理
  虽然王水的两个组成部分单一无法溶解金,但它们联合起来却可以溶解金,原理是这样的:硝酸是一种非常强烈的氧化剂,它可以溶解极微量的金,而盐酸则可以与溶液中的金离子反应,形成氯化金,使金离子离开溶液,这样硝酸就可以进一步溶解金了:
  au+no3-+4h+→au3+ + no↑+2h2o
  au3+ +3cl- →aucl3
  au+hno3+hcl===aucl3+no↑+2h2o
  aucl3+hcl===haucl4(四氯合金酸)
  δ
  2haucl4====2hcl↑+3cl2↑+2au
  王水及其氧化作用
  王水是由1体积的浓硝酸和3体积的浓盐酸混合而成的(严格地说是在其混酸中hno3和hcl的物质的量之比为1∶3)。王水的氧化能力极强,称之为酸中之王。一些不溶于硝酸的金属,如金、铂等都可以被王水溶解。尽管在配制王水时取用了两种浓酸,然而在其混合酸中,硝酸的浓度显然仅为原浓度的1/4(即已成为稀硝酸)。但为什么王水的氧化能力却比浓硝酸要强得多呢 这是因为在王水中存在如下反应:
  hno3 + 3hcl ==== 2h2o + cl2 + nocl
  因而在王水中含有硝酸、氯分子和氯化亚硝酰等一系列强氧化剂,同时还有高浓度的氯离子。
  王水的氧化能力比硝酸强,金和铂等惰性金属不溶于单独的浓硝酸,而能溶解于王水,其原因主要是在王水中的氯化亚硝酰(nocl)等具有比浓硝酸更强的氧化能力,可使金和铂等惰性金属失去电子而被氧化:
  au + cl2 + nocl = aucl3 + no↑
  3pt + 4cl2 + 4nocl = 3ptcl4 + 4no↑
  同时高浓度的氯离子与其金属离子可形成稳定的络离子,如[aucl4]- 或 [pt cl6]2-:
  aucl3 + hcl = h[aucl4]
  ptcl4 +2hcl = h2[pt cl6]
  从而使金或铂的标准电极电位减小,有利于反应向金属溶解的方向进行。总反应的化学方程式可表示为:
  au + hno3 + 4hcl = h[aucl4] + no↑+ 2h2o
  3pt + 4hno3 + 18hcl = 3h2[pt cl6] + 4no↑+ 8h2o
  由于金和铂能溶解于王水中,人们的金铂首饰(黄金或白金)在被首饰加工商加工清洗时,常会在不知不觉中被加工商用这种方法偷取,损害消费者的利益。
王水(aqua regia),又称王酸、硝基盐酸,是一种腐蚀性非常强、冒黄色烟的液体,是硝酸和盐酸组成的混合物,其中混合比例为1:3(体积比)[1] ,还是少数几种能够溶解金和铂的物质。这也是它的名字的来源。不过一些非常惰性的金属如钽(ta)不受王水腐蚀。王水中含有硝酸、亚硝酰氯、氯等强氧化剂。王水中也含有高浓度的氯离子,能跟金属离子形成稳定的络离子,有利于向金、铂溶解方向进行。
王水被用在蚀刻工艺和一些分析过程中。王水不稳定,极易分解,因此必须在使用前配制。
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