王水的威力

更新时间2018-12-12 09:58:05

王水溶解黄金的速率是多少

王水(aqua regia) 又称"王酸"、"硝基盐酸"，是一种腐蚀性非常强、冒黄色雾的液体，是浓盐酸(HCl)和浓硝酸(HNO₃)按体积比3:1组成的混合物。它是少数几种能够溶解金(Au)物质的液体之一，它名字正是由于它的腐蚀性之强而来。王水一般用在蚀刻工艺和一些检测分析过程中，不过一些金属单质如钽(Ta)，无机盐如氯化银、硫酸钡，有机物中的塑料之王--聚四氟乙烯、蜡烛等高级烷烃等，不受王水腐蚀。王水极易变质，有氯气的气味，因此必须现配现使用。虽然王水单一的两个组成部分无法溶解金，但它们联合起来却可以溶解金，原理是这样的：酸性条件下的硝酸根离子（NO3-）是一种非常强烈的氧化剂，它可以溶解极微量的金（Au），而盐酸提供的氯离子（Cl-）则可以与溶液中的金离子（Au3+）反应，形成四氯合金离子（[AuCl4]-）（铂是生成了六氯合铂离子，对应氯铂酸），使金离子在氯离子的配位作用下减少，降低了金离子的电势，反应平衡移动，这样金属金就可以进一步被溶解了。其实硝酸根的氧化性并没有增加，只是盐酸提供的氯离子增强了金、铂等金属原子的还原性。

王水是由1单位体积的浓硝酸和3单位体积的浓盐酸混合而成的（严格地说是在制取混酸所用的溶质HNO3和HCl的物质的量之比为1:3）。王水的氧化能力极强，曾被认为是酸中之王（直到超强酸（又称为“魔酸”）的发现，才知道王水是小巫见大巫）。一些不溶于硝酸的金属，如金、铂等都可以被王水溶解（铂必须被加热才能缓慢反应）。

由于金和铂能溶解于王水中，人们的王水金铂首饰（黄金）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。

王水能够溶解金和铂的原因，过去曾被认为是在王水中产生了原子氯和强氧化性的氯化亚硝基的缘故：

HNO3+3HCl=NOCl+Cl2+2H2O

现在看来，主要是由于大量氯离子的存在，能够形成配位离子，从而改变了电极电势的结果。

以金为例：

Au与Cl配位形成[AuCl4]-离子王水+ 3e= Au; E = 1.52V AuCl4 + 3e= Au + 4Cl; E = 1.002V 可以看出，在没有氯离子存在下，硝酸和氯都不易氧化金，但是当金在氯离子存在下时，它的电极电势降低很多，换句话讲，由于形成AuCl4而增强了金的还原能力。这时氯甚至浓硝酸也能氧化Au成AuCl4。所以，王水能溶解金的主要王水原因不是王水的氧化能力被增强，而是金属的还原能力被增强。