Movatterモバイル変換

Hopp til innhold

Kongevann

Fra Wikipedia, den frie encyklopedi

Kongevann

Andre navn
Aqua regia Kongevann Regalvann
Identifikatorer
CAS-nummer		8007-56-5
PubChem		90477010
SMILES		[N+](=O)(O)[O-].Cl
UNII		X3TT5X989E
Kjemiske egenskaper
Utseende		Rød, gul eller gull røykende væske
Tetthet		1.01–1.21 kg/m³
Smeltepunkt		−42 °C
Kokepunkt		108 °C

Kongevannelleraqua regia (latin) er en blanding avsalpetersyre ogsaltsyre, optimalt i et molforhold på 1: 3. Aqua regia er en gul-oransje (noen ganger rød) røykende væske, kalt av alkymister fordi den kan oppløse edle metaller, gull og platina, men ikke alle metaller.^[1]^[2]

Produksjon og dekomponering

[rediger |rediger kilde]

Ved blanding av konsentrert saltsyre og konsentrert salpetersyre oppstår kjemiske reaksjoner. Disse reaksjonene resulterer i de flyktige produktene, nitrosylklorid og klorgass^[3]:

${\ce {HNO_{3 (aq)}{+}3HCl_{(aq)}->NOCl_{(g)}{+}Cl_{2 (g)}{+}2H2O_{(l)}}}$

Nitrosylklorid kan videre spaltes til nitrogenoksid og klor:

${\ce {2NOCl_{(g)}<=>2NO_{(g)}{+}Cl_{2 (g)}}}$

Denne dissosiasjonen er likevektsbegrenset. I tillegg til nitrosylklorid og klor inneholder gassen over vannregion nitrogenoksid. Fordi nitrogenoksid reagerer lett med atmosfærisk oksygen, inneholder gassene som produseres også nitrogendioksid, NO₂:^[4]

${\ce {2NO_{(g)}{+ }O_{2 (g)}-> 2NO_{2 (g)}}}$

Kjemien

[rediger |rediger kilde]

Oppløse gull

[rediger |rediger kilde]

Aqua regia løser opp gull, selv om ingen av bestanddelene av syre vil gjøre det alene, fordi hver syre i kombinasjon utfører en annen oppgave. Salpetersyre er en kraftig oksidasjonsmiddel, som faktisk vil oppløse en nesten umulig mengde gull og dannegullioner (Au^{3 +}). Saltsyren gir en klar tilførsel av kloridioner (Cl⁻), som reagerer med gullionene for å produsere tetrakloroaurat (III) -ioner, i løsning. Reaksjonen med saltsyre er en likevektsreaksjon som favoriserer dannelse av klorauratanioner (AuCl⁴⁻). Dette resulterer i en fjerning av gullioner fra løsningen og tillater videre oksidasjon av gull å finne sted. Gullet oppløses for å blikloroaursyre. I tillegg kan gull løses opp av klor som er tilstede. Egnede ligninger er:

${\ce {Au + 3HNO3 +4HCl <=>> [AuCl4]- +3[NO2] +[H3O]+ +2H2O}}$

eller

${\ce {Au + HNO3 +4HCl <=>> [AuCl4]- +[NO] +[H3O]+ +H2O}}$

Hvis aqua regia-oppløsningen bare inneholder gull, kan fast tetrakloraurinsyre fremstilles ved å koke av overflødig aqua regia, og fjerne gjenværende salpetersyre ved gjentatt oppvarming med saltsyre. Dette trinnet reduserer salpetersyre. Hvis elementært gull er ønsket, kan det reduseres selektivt medsvoveldioksid,hydrazin,oksalsyre, etc.^[1] Ligningen for reduksjon av gull med svoveldioksid er:

${\ce {2AuCl-_{4(aq)}+3SO_{2(g)}{+}6H2O_{(l)}->2Au_{(s)}{+}12H+_{(aq)}{+3SO_{4(aq)}^{2-}{+}8Cl_{(aq)}^{-}}}}$

Første stadie.

Mellomstadie.

Sluttstadie.

Oppløse platina

[rediger |rediger kilde]

Lignende ligninger kan skrives for platina. Som med gull kan oksidasjonsreaksjonen skrives med nitrogenoksid eller nitrogendioksid som nitrogenoksidprodukt:

${\ce {Pt_{(s)}{+}4NO^{-}_{3 (aq)}{+}8H^{+}_{(aq)}-> Pt^{4+}_{(aq)}{+}4NO_{(g)}{+}4H2O_{(l)}}}$

${\ce {3Pt_{(s)}{+}4NO^{-}_{3 (aq)}{+}16H^{+}_{(aq)}-> 3Pt^{4+}_{(aq)}{+}4NO_{(g)}{+}8H2O_{(l)}}}$

Det oksiderte platina-ionet reagerer deretter med kloridioner, noe som resulterer i kloroplatination:

${\ce {Pt^{4+}_{(aq)}{+}6Cl^{-}_{(aq)}->PtCl^{2-}_{6 (aq)}}}$ Eksperimentelle bevis viser at reaksjonen av platina med aqua regia er betydelig mer kompleks. De første reaksjonene produserer en blanding av kloroplatinsyre (H₂PtCl₄) og nitrosoplatinisk klorid ((NO)₂PtCl₄). Nitrosoplatinisk klorid er et fast produkt. Hvis full oppløsning av platina er ønsket, må gjentatte ekstraksjoner av gjenværende faste stoffer med konsentrert saltsyre utføres:

${\ce {2Pt_{(s)}{+}2HNO3_{(aq)}{+}8 HCl_{(aq)}->(NO)2PtCl4_{(s)}{+}H2PtCl4_{(aq)}{+}4 H2O_{(l)}}}$

og

${\ce {(NO)2PtCl4_{(s)}{+}2 HCl_{(aq)}<=> H2PtCl4 _{(aq)}{+}2 NOCl_{(g)}}}$

Klorplatinsyren kan oksideres til klorplatinsyre ved å mette løsningen med klor under oppvarming:

${\ce {H2PtCl4_{(aq)}{+}Cl2_{(g)}-> H2PtCl6_{(aq)}}}$

Å oppløse platina (fast form) i aqua regia var oppdagelsesmåten for de tetteste metalleneiridium ogosmium, som begge finnes i platina malm og ikke vil bli oppløst av syren, men samler seg i bunnen av karet.

Første stadium.

Mellomstadium.

Siste stadium
(Fire dager senere).

Utfelling av oppløst platina

[rediger |rediger kilde]

Når platinagruppemateller renses med aqua regia uftelles gull ved behandling medjern (II) klorid. Platina i løsningen omdannes som heksaklorplatinat (IV) tilammoniumheksaklorplatinat ved tilsetning avammoniumklorid. Dette ammoniumsaltet er ekstremt uoppløselig, og det kan filtreres av. Med sterk oppvarming konverterer det til platina metall:^[5]

${\ce {3(NH4)2PtCl6 -> 3 Pt + 2N2 + 2NH4Cl + 16HCl}}$

Uutfelt heksaklorplatinat (IV) reduseres med elementært sink, og en lignende metode er egnet for utvinning av platina fra laboratorierester i liten skala.^[6]

Reaksjon med tinn

[rediger |rediger kilde]

Aqua regia reagerer medtinn for å dannetinn (IV) klorid, som inneholder tinn i sin høyeste oksidasjonstilstand:

${\ce {4HCl + 2HNO3 +Sn ->SnCl4 +NO2 +NO +3H2O}}$

Referanser

[rediger |rediger kilde]

^^a ^bRenner, Hermann (15. september 2000).«Gold, Gold Alloys, and Gold Compounds». I Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA.Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry (på engelsk). Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA. s. a12_499.ISBN 978-3-527-30673-2.doi:10.1002/14356007.a12_499. Besøkt 5. oktober 2020.
^Inorganic syntheses. Volume 7. New York.ISBN 978-0-470-13238-8.OCLC 86223250.
^Princeton University.«Agua regia».Laboratory Safety Manual. Arkivert fraoriginalen 26. mars 2015. Besøkt 5. oktober 2020.
^Principe, Lawrence,.The secrets of alchemy. Chicago.ISBN 978-0-226-68295-2.OCLC 781432393. CS1-vedlikehold: Flere navn: forfatterliste (link)
^L. B. Hunt og F. M. Lever (1969).«Availability of the Platinum Metals»(PDF).Johnson Matthey & Co Limited: 126–138. Arkivert fraoriginalen(PDF) 29. oktober 2008. Besøkt 7. oktober 2020.
^Inorganic syntheses. Volume 7. New York. s. 232.ISBN 978-0-470-13238-8.OCLC 86223250.

Hentet fra «https://no.wikipedia.org/w/index.php?title=Kongevann&oldid=23346476»

Syrer

Skjulte kategorier:

[8]ページ先頭

©2009-2025 Movatter.jp