Nước cường toan là chất ăn mòn mạnh, ở dạng lỏng, màu vàng,
dễ bay hơi. Nó được tạo thành bằng cách trộn lẫn dung dịch axít nitric đậm đặc
và dung dịch axít clohiđric đậm đặc theo tỉ lệ 1:3.
Có thể nói nước cường toan là một trong số ít thuốc
thử có khả năng hòa tan vàng và bạch kim. Với đặc tính có thể hòa tan được những kim loại "hoàng tộc", nước cường toan còn được gọi là "nước hoàng tộc".Tuy nhiên, tantali, iridi, và một vài kim loại cực kỳ thụ động
khác không bị hòa tan trong nước cường toan.
Nước cường toan được sử dụng trong việc khắc
bằng axít và trong những thủ tục phân tích. Do có sự hình thành các chất dễ bay
hơi là
nitrozyl clorua (NOCl) và khí
Clo,
nước cường toan sẽ nhanh chóng mất
tác dụng, cho nên nó chỉ được pha trộn khi cần sử dụng.
Các axít riêng biệt trong nước cường toan tự nó không thể hòa tan được vàng. Khi kết hợp với nhau tạo thành nước cường toan, mỗi axít thực hiện một nhiệm vụ khác nhau. Axít nitric (chất ôxi hóa mạnh) sẽ hòa tan một lượng rất nhỏ vàng, tạo ra những ion vàng (Au3+). Axít clohiđric sẵn sàng cung cấp những ion clo (Cl-), các ion này sẽ kết hợp với ion vàng để tạo ra các anion cloraurat (AuCl4-). Vì phản ứng với axít clohiđric là phản ứng hoàn toàn nên các ion vàng sẽ kết hợp hết với các ion clo, cho phép sự ôxi hóa vàng tiếp tục diễn ra. Cứ như vậy, vàng sẽ bị hòa tan hết. Thêm vào đó, vàng có thể bị ôxi hóa bởi clo tự do. Các phương trình của những phản ứng trên được biểu diễn như sau:
Au (rắn) + 3 NO3- (dung dịch) + 6 H+ (dung dịch) → Au3+ (dung dịch) + 3 NO2 (khí) + 3 H2O (lỏng)
Au3+ (dung dịch) + 4 Cl- (dung dịch) → AuCl4- (dung dịch)
Phản ứng ôxi hóa trong trường hợp sản phẩm tạo thành là
nitơ mônôxít thay vì
nitơ điôxít:
Au (rắn) + NO3- (dung dịch) + 4 H+ (dung dịch) → Au3+ (dung dịch) + NO (khí) + 2 H2O(lỏng)
Chuỗi phản ứng hòa tan
bạch kim trong
nước cường toan (tương tự như với
vàng):
Pt (rắn) + 4 NO3- (dung dịch) + 8 H+ (dung dịch) → Pt4+ (dung dịch) + 4 NO2 (khí) + 4 H2O (lỏng)
Pt (rắn) + 4/3 NO3- (dung dịch) + 16/3 H+ (dung dịch) → Pt4+ (dung dịch) + 4/3 NO (khí)+ 8/3 H2O (lỏng)
Ion bạch kim sau khi bị ôxi hóa lại phản ứng với ion clo tạo thành ion cloroplatinat.
Pt4+ (dung dịch) + 6 Cl- (dung dịch) → PtCl62- (dung dịch)
Trong thực tế, phản ứng của
bạch kim với
nước cường toan phức tạp hơn. Những phản ứng ban đầu tạo ra hỗn hợp
axít cloroplatinơ (H
2PtCl
4) và
nitrosoplatinic clorua ((NO)
2PtCl
4).
Nitrosoplatinic clorua là chất rắn. Nếu muốn hòa tan hoàn toàn
bạch kim, thì phản ứng tạo ra kết tủa
nitrosoplatinic clorua dư với
axít clohiđric đậm đặc phải được thực hiện lặp đi lặp lại nhiều lần.
Pt (rắn) + 2 HNO3 (dung dịch) + 4 HCl (dung dịch) → (NO)2PtCl4 (kết tủa) + 3 H2O (lỏng) + 1/2 O2 (khí)
(NO)2PtCl4 (kết tủa) + 2 HCl (dung dịch) → H2PtCl4 (dung dịch) + NOCl (khí)
Axít cloroplatinơ có thể bị ôxi hóa thành
axít cloroplatinic khi phản ứng với khí
clo trong điều kiện đun nóng.
H2PtCl4 (dung dịch) + Cl2 (khí) → H2PtCl6 (dung dịch)
Title :
Nước cường toan.
Description : Nước cường toan là chất ăn mòn mạnh, ở dạng lỏng, màu vàng, dễ bay hơi. Nó được tạo thành bằng cách trộn lẫn dung dịch axít nitric đậm đặ...
Rating :
5