王水及其氧化作用
王水是由1單位體積的濃硝酸和3單位體積的濃鹽酸混合而成的(嚴格地說是在制取混酸所用的溶質HNO3和HCl的物質的量之比為1∶3)。王水的氧化能力極強,曾被認為是酸中之王(直到超強酸的發現,才知道王水是小巫見大巫)。壹些不溶於硝酸的金屬,如金、鉑等都可以被王水溶解(鉑必須被加熱才能緩慢反應)。
(鉑金反應很慢基本肉眼難以觀察到)
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:
(其中鉑金反應尚待研究)
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
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]-離子
+ 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。