Waarom is een mengsel van salpeterzuur en zoutzuur zo sterk oxiderend? Bekom je het zelfde effect door toevoegen van keukenzout aan salpeterzuur?

Erik, 23 jaar
6 mei 2008

Domein: anorganische chemie.

Een 1:3 mengsel van geconcentreerd salpeterzuur en 37% (conc.) zoutzuur (koningswater) is een zeer oxiderend mengsel. Vele malen sterker oxiderend dan beide bestandsdelen apart. Hoe wordt dit verklaard?
Drijft de complexering van het metaalion met het chloride-ion de reactie zo sterk af? (via Le Ch√Ętelier) (desondanks de goede oplosbaarheid van chloride-complexen in aq. )


Bestaat bijgevolg het zelfde effect bij het toevoegen van NaCl (keukenzout) aan geconcentreerd salpeterzuur?

Antwoord

Beste Erik,

Koningswater (aqua regia) is de triviale naam voor een 3:1 mengsel van geconcentreerd zoutzuur (HCl) en geconcentreerd salpeterzuur (HNO3). Dit mengsel wordt koningswater genoemd omdat het in staat is edele metalen zoals goud en platina op te lossen.

Bij het mengen van beide zuren treden reacties op die resulteren in de vorming van de vluchtige producten NOCl en Cl2.

HNO3 (aq) + 3 HCl (aq) → NOCl (g) + Cl2 (g) + 2 H2O (l)

Deze producten zijn verantwoordelijk voor het roken van de oplossing en de typisch oranjegele kleur van koningswater. Als de vluchtige componenten uit de oplossing verdwijnen, verliest het koningswater aan sterkte. NOCl kan verder dissociëren met vorming van stikstofoxide (NO) en chloorgas (Cl2).

2 NOCl (g) → 2 NO (g) + Cl2 (g)

Het gevormde Cl2 is zelfs meer oxiderend dan HNO3 (dit kan worden afgeleid uit tabellen met standaard redoxpotentialen)

Indien we dit toepassen voor goud:

In het begin van de reactie brengt HNO3 een heel klein beetje goud in oplossing:

Au (s) + NO3- (aq) + 4 H+ (aq) → Au3+ (aq) + NO (g) + 2 H2O (l).

HCl zorgt voor een continue toevoer van chloride ionen (Cl-) die met de goudionen reageren ter vorming van het tetrachloorauraat anion (AuCl4-).

Au3+ (aq) + 4 Cl- (aq) → AuCl4- (aq).

De reactie met HCl is een evenwicht. Door de aanwezigheid van grote concentraties Cl- wordt volgens het principe van Le Châtelier het evenwicht naar rechts verlegd en wordt AuCl4- gevormd. Goudionen worden dus continu uit de oplossing verwijderd door complexatie met Cl- waardoor de oxidatie van het goud door HNO3 en Cl2 kan verdergaan tot het goud compleet is opgelost. Het mengen van NaCl met HNO3 zal niet hetzelfde effect bereiken, aangezien NOCl en Cl2 enkel bij aanwezigheid van beide zuren kunnen worden gevormd. Ik hoop dat dit een duidelijk antwoord is op je vragen.


 Vriendelijke groet,


 Frederik

Reacties op dit antwoord

Er zijn nog geen reacties op deze vraag.

Enkel de vraagsteller en de wetenschapper kunnen reageren op een antwoord.

Zoek andere vragen

© 2008-2022
Ik heb een vraag wordt gecoördineerd door het
Koninklijk Belgisch Instituut voor Natuurwetenschappen