王水(
aqua regia) 又称“
王酸”,是一种腐蚀性非常强、冒黄色烟的液体,是一种硝酸(HNO3)和盐酸(HCl)组成的混合物,其比例从名字中就能看出:王,一竖三横故为1:3的比例,还是少数几种能够溶解Au和Pt的物质.这也是它的名字的来源.不过
塑料之王——
聚四氟乙烯和一些非常惰性的金属如Ta不受王水腐蚀.王水被用在蚀刻工艺和一些分析过程中.王水很快就分解,因此必须在使用前直接制作.
历史
盐酸是于约800年左右波斯炼金术士札比尔·伊本·哈杨将食盐与矾(各种金属的
硫酸盐)混合到一起时发现的.他将盐酸与硝酸混合在一起发明了能够溶解金的王水.
原理
虽然王水的两个组成部分单一无法溶解金,但它们联合起来却可以溶解金,原理是这样的:硝酸是一种非常强烈的氧化剂,它可以溶解极微量的金,而盐酸则可以与溶液中的金离子反应,形成氯化金,使金离子离开溶液,这样硝酸就可以进一步溶解金了:
Au+NO3-+4H+→Au3+ + NO↑+2H2O
Au3+ +3Cl- →AuCl3
Au+HNO3+HCl══AuCl3+NO↑+2H2O
AuCl3+HCl══HAuCl4(四氯合金酸)
Δ
2HAuCl4══2HCl↑+3Cl2↑+2Au
王水及其氧化作用
王水是由1体积的
浓硝酸和3体积的
浓盐酸混合而成的(严格地说是在其混酸中HNO3和HCl的
物质的量之比为1∶3).王水的氧化能力极强,称之为酸中之王.一些不溶于硝酸的金属,如金、铂等都可以被王水溶解.尽管在配制王水时取用了两种浓酸,然而在其混合酸中,硝酸的浓度显然仅为原浓度的1/4(即已成为稀硝酸).但为什么王水的氧化能力却比浓硝酸要强得多呢?这是因为在王水中存在如下反应:
HNO3 + 3HCl ==== 2H2O + Cl2 + NOCl
因而在王水中含有硝酸、氯分子和氯化亚硝酰等一系列
强氧化剂,同时还有高浓度的
氯离子.
王水的氧化能力比硝酸强,金和铂等惰性金属不溶于单独的浓硝酸,而能溶解于王水,其原因主要是在王水中的氯化亚硝酰(NOCl)等具有比浓硝酸更强的氧化能力,可使金和铂等惰性金属失去电子而被氧化:
Au + Cl2 + NOCl = AuCl3 + NO↑
3Pt + 4Cl2 + 4NOCl = 3PtCl4 + 4NO↑
同时高浓度的氯离子与其金属离子可形成稳定的络离子,如- 或 2-:
AuCl3 + HCl = H
PtCl4 +2HCl = H2
从而使金或铂的标准电极电位减小,有利于反应向金属溶解的方向进行.总反应的
化学方程式可表示为:
Au + HNO3 + 4HCl = H + NO↑+ 2H2O
3Pt + 4HNO3 + 18HCl = 3H2 + 4NO↑+ 8H2O
楼主的问题:1+1王水的配置,硝酸+盐酸=1+3,之后稀释一倍就是了.
至于是+1体积水还是+4体积水,这在于你是以什么为参照了.若以硝酸体积为参照就是+4体积水,若是以(硝酸+盐酸=1+3)为整体,那就是+1了.