王水是什么(王水是什么,真有那么厉害吗?)
题图来自Unsplash,基于CC0协议
本文目录
正文
1、王水是什么,真有那么厉害吗?
欢迎关注五月21号,给你更多的科普知识.
王水,又称“王酸”、“硝基酸盐”,是由浓盐酸和浓硝酸按3:1体积比混合组成的酸性极强的混合物,具有极强的氧化性,被称为“酸中之王”。王水极易变质,有氯气的气味,必须现配现用。
那么王水是怎么配置的呢?
配置王水时将一体积的浓硝酸加入到三体积的浓盐酸中,并且要不断搅拌,因为在加入浓硝酸的过程中,会放出大量的热,且浓硝酸密度大于浓盐酸,这样将密度大的浓硝酸加入到密度小的浓盐酸中,浓硝酸会自动下沉,一方面起到自动搅拌的效果,一方面防止液滴会飞溅出来。不可以将浓盐酸加入到浓硝酸中,就像硫酸溶液的稀释一样。
被称为“酸中之王”的王水真有那么厉害吗?
王水具有极强的腐蚀性。我们知道单纯的浓盐酸或者浓硝酸是不能溶解金的,但是王水可以溶解金,因为王水同时具有硝酸的氧化性和氯离子的强配位能力。浓盐酸的加入增强了金属的还原能力,金与氯离子配位形成四氯合金,增强了金属的还原能力,所以金容易被王水溶解。它不只是可以溶解金,还可以溶解其他一些难溶金属和合金,如铂、铬、锑、合金钢、钢。王水因为有极强的腐蚀性,所以通常用在雕刻工艺中和一些检测分析过程中。
所以有的店里利用王水帮顾客洗黄金饰品的时机,利用王水将首饰瘦身,溶解顾客的黄金,然后提取,间接盗取顾客的黄金,正确清洗方法在家里可以用醋酸浸泡然后清洗干净,或者可以使用牙膏清洗,专业的黄金店里现在配有超声波清洗机,可以在不伤首饰的情况下清洗。
欢迎关注五月21号,给你更多的科普知识.
好多评论,增补下
王水腐蚀性强,稳定的金属金都可以被腐蚀,但是正如大家评论那样,腐蚀不了玻璃,所以可以用玻璃瓶装,氢氟酸酸性不是特别强,却可以腐蚀玻璃,所以工业中生产的精美的玻璃图案好多就有用氢氟酸雕刻的。
还有王水配制过程要严格按照步骤进行,尤其注意不要把倒酸顺序弄反。
欢迎关注五月21号,给你更多的科普知识
2、什么是王水?它是怎样溶解黄金的?
王水被称为“酸中之王”,是由浓硝酸和浓盐酸按照1:3的比例混合而成的。
我们知道黄金和铂金都是非常稳定的金属,不会在正常使用的时候被氧化,所以会一直保持金闪闪的状态,甚至于就算遇上了盐酸、硫酸这样的腐蚀性物质也依然是岿然不动,但是即便是稳定如黄金、铂金,遇上了王水也是会被乖乖地溶解。如下图所示,就是黄金被王水溶解的过程。
比如说很有名的著名电影《黄金大劫案》中,最后主角就是凭借一车王水把日本人的黄金全部都“劫走”了。再比如说,曾经有一种非常具有迷惑性的“免费洗金首饰”的骗局,就是用王水替你免费洗金首饰,神不知鬼不觉地把一部分黄金溶解在其中,然后他再想办法把其中的黄金提炼出来,从而达到非法盈利的目的。
王水溶解黄金是什么道理?王水和黄金发生反应的化学式如下所示:
Au + HNO3 + 4 HCl → H[AuCl4] + NO↑ + 2 H2O
但是我们知道,单独的盐酸和硝酸都是不足以溶解黄金的,怎么配合到一起反而可以溶解黄金了呢?事实上,这是因为大量的氯离子会增加黄金的还原性,使之能够被更快速地氧化,这才让黄金能够与酸反应形成AuCl4的【如下图所示】。
因此,王水能够融金,并不是因为王水的氧化性或者酸性有多强【比如说氢氟酸的氧化性和酸性就高于王水】,而是因为这种酸能够攻击黄金的薄弱之处,“巧妙”地溶解黄金。
所以说,这种酸并不是万能的,比如说银反而会因为反应生成的氯化银迅速地覆盖物体表面、阻止进一步的反应,因此王水是几乎没办法溶解银的。
这下你明白什么是王水了吧。3、请问重水、强水、王水和普通纯净水的区别是什么?
纯净水和重水都是水,但重水能让实验动物死亡,不能大量饮用。至于强水和王水的关键成分是酸,并不是水。纯净水
至于纯净水则是足够纯净的水,当然国家对纯净水的纯净度设定了三大类指标,只有满足这些指标,才是合法合规的纯净水,这些指标除了依靠人的视觉嗅觉和味觉外,还得通过其他仪器的检验,才能得到确定。至于强水和王水不是水,而是强酸,称为XX水只是俗称而已,就像神仙水不是水,而是某种毒品的代称。
图示:纯净水常见制造流程
商业上销售的纯净水主要是指杂质含量少的水,把普通自来水进行过滤吸附等一系列操作后,得到符合国家GB17324-2003瓶(桶)装饮用纯净水卫生标准后的水,就能作为纯净水销售了。纯净水要满足以下指标:
1、感官指标
无色无味无肉眼可见的沉淀物等
2、理化指标
此项指标规定了纯净水的PH值介于5~7之间,电导率低,其它有害杂质含量低于标准,具体规定见下表。
3、微生物指标
不能检出任何致病菌,至于最常见的大肠杆菌要求每100ml水中不得多于3个。
满足上述三大指标就可以宣称自己是合法合规的纯净水了。
重水重水存在于普通水之中,但人类为了各种目的,比如制造核武器或做核磁共振实验需要,特地将重水从普通水中分离了出来。有重水就有轻水,自然界中的水,绝大多数都是轻水,只有极少数水是重水,占比约0.02%。它们之所以被称为重水是因为,重水的密度的确比轻水稍微大一些。
重水 相对分子质量20.0275 密度1.105g/cm3 熔点摄氏3.82度 沸点 摄氏101.4度
轻水 相对分子质量18.0153 密度1.00g/cm3 熔点摄氏0.00度 沸点 摄氏100度
既然都是水,为何还有这样的差异呢?这就涉及到物理化学上的一个重要概念——同位素。
这是因为在化学上,决定原子化学性质的主要因素是原子中所含有的质子和电子数量,由于电子可以比较方便地增加或减少,但质子的数量在化学反应中保持恒定不变,因此含有相同质子数量的原子,就被视为同类原子,得到一个化学上的名字,并放在元素周期表上的某个位置。
图示:原子的基本结构:电子+质子+(中子)
但原子并非仅仅由质子和电子组成,大多数原子还含有中子,只不过在质子数量相同的情况下,中子数量的变化通常对化学反应并没有太大影响,因此这些原子在化学家眼中都被归为同类的原子,放在元素周期表中的同一个位置上,由此得到了一个新名词——同位素。依据同位素的稳定性,又可以将它们分为稳定同位素和不稳定的具有放射性的同位素,大自然主要是由稳定同位素组成的,因为地球的历史已经长达46亿年,不稳定的同位素大多已经衰变为稳定同位素了。但依然还剩下了不少放射性同位素 ,比如能让人患上肺癌的放射性氡气,以及著名的放射性镭元素和放射性铀元素等。
图示:氢原子有三种,两种是稳定同位素,一种不稳定的放射性同位素。
这三种氢原子,又可细分为氢(氢1)氘(氢2)氚(氢3),它们差异体现在中子的含量上,分别含有0,1,2个中子,但它们都可以统称为氢原子,都能和氧原子发生化学反应生成水,但这些水在物理性质上有细微差异,在化学性质上也并非完全一样。因此有了重水和轻水之别。氢和氘是稳定同位素,至于含有两个中子的氚则不够稳定,它的半衰期为12.43年,即每过12.43年,氚的原子数量就会减少一半,它会衰变为氦3,实现元素大变身。如此之短的衰变时间,让自然界中天然氚的含量可以忽略不计,它需要通过人工核试验制备,主要用途是用于制造氢弹,在未来也可用于可控核聚变发电。
图示:中国新一代可控核聚变实验,“中国环流器二号M”,将挑战2亿度高温。可控核聚变的原料就是氘或氚,因为它们比普通的氢1原子能释放出更多聚变能,也更容易发生核聚变反应。
举一反三的人会问,除了氢有同位素之外,氧是否也存在同位素呢,这是个好问题,氧的确也存在同位素,自然界中的氧有两种稳定同位素,一是最常见的氧16(99.76%),另一种则是不太常见的氧18(0.024%)。
图示:由于氧16形成的水更容易蒸发,导致海水中的氧18含量高于淡水。
但氧18与氧16和氢原子形成的水,通常不被特地区别,因为它对人类的生产生活用处不大。
但理论上说,由于氢和氧都分别有两种稳定同位素,因此我们一般说的水,也就有了六种组合,因为水是由两个氢和一个氧结合而成的,但两个氢不存在顺序问题,所以只是组合不是排列:
如果按分子量大小为顺序
1、氢1氢1氧16(含量最高)
2、氢1氢2氧16
3、氢2氢2氧16(通常说的重水)
4、氢1氢1氧18
5、氢1氢2氧18
6、氢2氢2氧18(含量最低)
重水对生物的毒性由于水参与了太多的生命历程,因此水分子性质的细微改变,也很容易影响到生命历程,并不足为奇,在发现重水之后,生物学家就用重水做了许多实验,发现重水能影响到从细菌到动植物的一系列生命形态。
图示:高纯度重水试剂,价格不菲
比如,重水能抑制大多数细菌的生长,也可以抑制多种植物的种子发芽,如果动植物体内的重水含量达到50%,它们大多就会死亡。如果小鼠、大鼠和狗的体内含有25%的重水,那就会导致永久性的不育,即便用轻水代替这部分重水,也无法挽回生育功能。而鱼或蝌蚪如果养在90%的重水环境中,它们将迅速死亡。不过,别担心有人用重水进行谋杀,首先高浓度重水价格不菲,同时需要连续一周大量饮用重水,才可能把身体内的水大量置换出来。
图示:人体的水代谢时间大约为9天,即喝下去的水,要大约九天后才会全部离开身体。这是用重水做的实验,瑞典化学家赫维西,曾经喝了两升浓度为0.6%的重水,才得到这个结论。
重水替换普通水后,导致生物死亡的具体原因并不清楚,也缺乏后续研究。只能泛泛的说,因为水参与了太多维持生命所必须的各种化学反应,重水的氢原子比轻水的氢原子多了一个中子,这会导致许多微妙的差异,因为氢原子实在太小了。相比而言,如果用氧18代替氧16形成的水分子就可能不会对生命产生严重影响,当然这只是推测,没人去做过相关的实验,毕竟氧18也罕见得很。
强水和王水是民间俗称,它们的关键成分不是水而是酸。图示:能够溶解金箔的王水
强水是浓硝酸,具有很强的酸性,俗称为强水或硝强水。至于王水则是浓盐酸和浓硝酸的混合物,它的腐蚀性曾被认为是最强的,连普通的强酸都不能溶的黄金也可以被王水腐蚀,这是它被称为王水的原因。
王水的溶金能力在科学史上还有一个佳话,那就是用王水溶解诺贝尔奖章骗过纳粹士兵的故事。获得1914年和1925年诺贝尔物理学奖的两位物理学家劳厄和弗兰克,在逃亡时不便随身携带他们的奖章,因为德国纳粹政府要没收他们的诺贝尔奖牌,于是他们辗转来到丹麦,请求著名物理学家波尔帮忙保存其诺奖奖章。但不幸的是,1940年,纳粹德国占领了丹麦。
图示:藏匿诺贝尔奖章的王水瓶
这时和玻尔同在一个实验室工作的瑞典化学家赫维西(就是上文中喝重水那位郝维西)帮波尔想了个绝妙的主意,将替人保管的诺贝尔奖章溶入到“王水”中,玻尔将这瓶溶液就堂而皇之的放在实验室架子上,而前来搜查的纳粹士兵也没有发现这瓶溶液的秘密。
图示:从左到右,波尔,弗兰克,郝维西
二战结束后,溶液瓶被送到斯德哥尔摩,诺奖委员会,重新将黄金从溶液中取出,并按照当年的模子重新铸造出两枚奖章,并在1949年,交还给两位大难不死的物理学家,当时物理学家弗兰克已经逃难到了美国芝加哥,而芝加哥市还为他专门举行了一个隆重的奖牌归还仪式呢。
欢迎关注,谢谢点赞。简单的问题,也有曲折的故事
4、王水是什么?
王水又称“王酸”,是一种腐蚀性非常强、黄色冒烟的液体,它是一种硝酸和盐酸组成的混合物,其中混合比例为1:3。它是少数几种能够溶解金和铂的物质。这也是它的名字的来源。不过一些非常惰性的金属如钽不受王水腐蚀。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。
王水之一
王水是由浓HNO3与浓HCl的混合物。实验室用浓HNO3与浓盐酸体积比为1∶3配制
HNO3+3HCl=2H2O+Cl2+NOCl
王水中含有硝酸、氯气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,一些不溶于硝酸的金属如金、铂等能被王水溶解,王水因此被称为“水”中之王。王水溶解金和铂的反应方程式如下:
Au+HNO3+4HCl=H[AuCl4]+NO+2H2O
3Pt+4HNO3+18HCl=3H2[PtCl6]+4NO+8H2O
王水之二
由1体积浓硝酸与3体积浓盐酸混合而成的无色液体。因能溶解金和铂等其他贵金属,被炼金术士定名为王水。腐蚀性极强,有氯气的气味,性质不稳定,仅在使用前配制。
金和铂不溶于单独的浓硝酸而溶于王水,主要是由于王水中不仅含有硝酸、新生态氯和氯化亚硝酰等氧化剂:
HNO3+3HCl=NOCl+2Cl+2H2O
同时还有高浓度的氯离子,它与金属离子形成稳定的配位离子,如[AuCl4]-
属溶解方向进行。金和它形成[AuCl4]-配位离子后的标准电极电势如下:
王水和其他类似混合液在化学分析中用于溶解某些铁矿石、磷酸盐岩石、矿渣、镍铬合金、锑和硒以及不易溶解的汞、砷、钴和铅的硫化物。
5、什么是王水,干什么用的?
王水(aqua regia) 又称“王酸”,是一种腐蚀性非常强、冒黄色烟的液体,是浓盐酸(HCl)和浓硝酸(HNO3)组成的混合物,其混合比例从名字中就能看出:王,三横一竖,故盐硝比为3:1(体积比)。它是少数几种能够溶解金(Au)物质之一,这也是它名字的来源。王水一般用在蚀刻工艺和一些检测分析过程中,不过塑料之王――聚四氟乙烯和一些非常惰性的纯金属如钽(Ta)不受王水腐蚀(还有氯化银和硫酸钡等)。王水极易分解,有氯气的气味,因此必须现配现用。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(而铂必须被加热才能缓慢反应)。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: 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,可使金等惰性金属失去电子而被氧化: (铂金反应很慢基本肉眼难以观察到) 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[AuCl4]-: (理论上的化学式) 从而使金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: (其中铂金反应善待研究) 由于金和铂能溶解于王水中,人们的金铂首饰(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 (懒得打下标,请见谅) 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 + 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。
6、关于王水的用途是什么?
很强的王水(aquaregia)又称“王酸”“硝基盐酸”,是一种腐蚀性非常强、冒黄色烟的液体,是浓盐酸(HCl)和浓硝酸(HNO3)组成的混合物,其混合比例从名字中就能看出:王,三横一竖,故盐酸与硝酸的体积比为3:1。它是少数几种能够溶解金(Au)物质之一,这也是它名字的来源。王水一般用在蚀刻工艺和一些检测分析过程中,不过塑料之王——聚四氟乙烯和一些非常惰性的纯金属如钽(Ta)不受王水腐蚀(还有氯化银和硫酸钡等)。王水极易分解,有氯气的气味,因此必须现配现用。主要是溶解金铂金等·