王水(aqua regia) 又稱“王酸”,是一種腐蝕性非常強、冒黃色煙的液體,是濃鹽酸(HCl)和濃硝酸(HNO3)組成的混合物,其混合比例從名字中就能看出:王,三橫一豎,故鹽硝比為3:1(體積比)。它是少數幾種能夠溶解金(Au)物質之一,這也是它名字的來源。王水一般用在蝕刻工藝和一些檢測分析過程中,不過塑膠之王――聚四氟乙烯和一些非常惰性的純金屬如鉭(Ta)不受王水腐蝕(還有氯化銀和硫酸鋇等)。王水極易分解,有氯氣的氣味,因此必須現配現用。王水及其氧化作用 王水是由1體積的濃硝酸和3體積的濃鹽酸混合而成的(嚴格地說是在其混酸中HNO3和HCl的物質的量之比為1∶3)。王水的氧化能力極強,稱之為酸中之王。一些不溶於硝酸的金屬,如金、鉑等都可以被王水溶解(而鉑必須被加熱才能緩慢反應)。儘管在配製王水時取用了兩種濃酸,然而在其混合酸中,硝酸的濃度顯然僅為原濃度的1/4(即已成為稀硝酸)。但為什麼王水的氧化能力卻比濃硝酸要強得多呢?這是因為在王水中存在如下反應: 因而在王水中含有硝酸、氯分子和氯化亞硝醯等一系列強氧化劑,同時還有高濃度的氯離子。 王水的氧化能力比硝酸強,金等惰性金屬不溶於單獨的濃硝酸,而能溶解於王水,其原因主要是在王水中的氯化亞硝醯(NOCl)等具有比濃硝酸更強的氧化能力,可使金等惰性金屬失去電子而被氧化: (鉑金反應很慢基本肉眼難以觀察到) 同時高濃度的氯離子與其金屬離子可形成穩定的絡離子,如[AuCl4]-: (理論上的化學式) 從而使金的標準電極電位減小,有利於反應向金屬溶解的方向進行。總反應的化學方程式可表示為: (其中鉑金反應善待研究) 由於金和鉑能溶解於王水中,人們的金鉑首飾(黃金)在被首飾加工商加工清洗時,常會在不知不覺中被加工商用這種方法偷取,損害消費者的利益。 王水能夠溶解金和鉑的原因,過去曾被認為是在王水中產生了原子氯和強氧化性的氯化亞硝基的緣故: HNO3+3HCl=NOCl+Cl2+2H2O (懶得打下標,請見諒) 現在看來,主要是由於大量氯離子的存在,能夠形成配位離子,從而改變了電極電勢的結果。以金為例: Au與Cl配位形成AuCl4 + 3e = Au; E = 1.52V AuCl4 + 3e = Au + 4Cl; E = 1.002V 可以看出,在沒有氯離子存在下,硝酸和氯都不易氧化金,但是當金在氯離子存在下時,它的電極電勢降低很多,換句話講,由於形成AuCl4而增強了金的還原能力。這時氯甚至濃硝酸也能氧化Au成AuCl4。所以,王水能溶解金的主要原因不是王水的氧化能力被增強,而是金屬的還原能力被增強。
王水(aqua regia) 又稱“王酸”,是一種腐蝕性非常強、冒黃色煙的液體,是濃鹽酸(HCl)和濃硝酸(HNO3)組成的混合物,其混合比例從名字中就能看出:王,三橫一豎,故鹽硝比為3:1(體積比)。它是少數幾種能夠溶解金(Au)物質之一,這也是它名字的來源。王水一般用在蝕刻工藝和一些檢測分析過程中,不過塑膠之王――聚四氟乙烯和一些非常惰性的純金屬如鉭(Ta)不受王水腐蝕(還有氯化銀和硫酸鋇等)。王水極易分解,有氯氣的氣味,因此必須現配現用。王水及其氧化作用 王水是由1體積的濃硝酸和3體積的濃鹽酸混合而成的(嚴格地說是在其混酸中HNO3和HCl的物質的量之比為1∶3)。王水的氧化能力極強,稱之為酸中之王。一些不溶於硝酸的金屬,如金、鉑等都可以被王水溶解(而鉑必須被加熱才能緩慢反應)。儘管在配製王水時取用了兩種濃酸,然而在其混合酸中,硝酸的濃度顯然僅為原濃度的1/4(即已成為稀硝酸)。但為什麼王水的氧化能力卻比濃硝酸要強得多呢?這是因為在王水中存在如下反應: 因而在王水中含有硝酸、氯分子和氯化亞硝醯等一系列強氧化劑,同時還有高濃度的氯離子。 王水的氧化能力比硝酸強,金等惰性金屬不溶於單獨的濃硝酸,而能溶解於王水,其原因主要是在王水中的氯化亞硝醯(NOCl)等具有比濃硝酸更強的氧化能力,可使金等惰性金屬失去電子而被氧化: (鉑金反應很慢基本肉眼難以觀察到) 同時高濃度的氯離子與其金屬離子可形成穩定的絡離子,如[AuCl4]-: (理論上的化學式) 從而使金的標準電極電位減小,有利於反應向金屬溶解的方向進行。總反應的化學方程式可表示為: (其中鉑金反應善待研究) 由於金和鉑能溶解於王水中,人們的金鉑首飾(黃金)在被首飾加工商加工清洗時,常會在不知不覺中被加工商用這種方法偷取,損害消費者的利益。 王水能夠溶解金和鉑的原因,過去曾被認為是在王水中產生了原子氯和強氧化性的氯化亞硝基的緣故: HNO3+3HCl=NOCl+Cl2+2H2O (懶得打下標,請見諒) 現在看來,主要是由於大量氯離子的存在,能夠形成配位離子,從而改變了電極電勢的結果。以金為例: Au與Cl配位形成AuCl4 + 3e = Au; E = 1.52V AuCl4 + 3e = Au + 4Cl; E = 1.002V 可以看出,在沒有氯離子存在下,硝酸和氯都不易氧化金,但是當金在氯離子存在下時,它的電極電勢降低很多,換句話講,由於形成AuCl4而增強了金的還原能力。這時氯甚至濃硝酸也能氧化Au成AuCl4。所以,王水能溶解金的主要原因不是王水的氧化能力被增強,而是金屬的還原能力被增強。