Királyvíz
| Királyvíz | |
| |
| IUPAC-név | salétromsav-hidroklorid |
| Más nevek | királyvíz |
| Kémiai azonosítók | |
|---|---|
| CAS-szám | 8007-56-5 |
| Kémiai és fizikai tulajdonságok | |
| Kémiai képlet | (elegy) |
| Moláris tömeg | (elegy) |
| Megjelenés | sárga-vörösesbarna színű,[1] füstölgő folyadék |
| Sűrűség | 1,01 - 1,21 g/cm³[1] |
| Olvadáspont | -42 °C[1] |
| Forráspont | 108 °C[1] |
| Oldhatóság (vízben) | korlátlanul elegyedik[1] |
| Veszélyek | |
| EU osztályozás | Oxidáló (O) Maró (C)[1] |
| R mondatok | R8, R35[1] |
| S mondatok | S23, S26, S36, S45[1] |
| Ha másként nem jelöljük, az adatok az anyag standardállapotára (100 kPa) és 25 °C-os hőmérsékletre vonatkoznak. | |
A királyvíz salétromsav és sósav 1:3 mólarányú elegye. Az elegyhez salétromsav 65-68%-os vizes oldatát és sósav 33-37%-os vizes oldatát használják fel. [* 1]
A salétromsav (hétköznapi nevén választóvíz) a nemesfémek közül csak az ezüstöt képes feloldani, az aranyat és a platinát nem. Így alkalmas az ezüst többi fémtől való hatékony elválasztására. A királyvíz „feljavított” salétromsavként viszont már képes az aranyat és a platinát is oldatba vinni.
A királyvíz készítésénél az alábbi kémiai reakció játszódik le:
A folyamatban naszcensz (atomos állapotú) klór és nitrozil-klorid képződik. Ezek a komponensek támadják meg a nemesfémeket is, és oxidálják a következő reakcióegyenletek szerint:
![{\displaystyle \mathrm {Au+2\ Cl+NOCl+HCl=H[AuCl_{4}]+NO\!} }](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/d14b6d8097f5211e988a2129ddd21ce22f5ed9e5)
![{\displaystyle \mathrm {Pt+3\ Cl+NOCl+2\ HCl=H_{2}[PtCl_{6}]+NO\!} }](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/b4f07e5d2aa69ad02fb85beb95f6e009f9175162)
Tulajdonságok
[szerkesztés]
A királyvíz kémiailag nehezen határozható meg, mert vizes oldatokból létrehozott vizes oldat.[2] Moláris összetétele 1:3 ugyan, de térfogati összetétele változó. Ennek magyarázata, hogy különféle összetételi arányú savakból készíthető, amelyeknek emiatt eltérő lehet a sűrűsége. A salétromsav és a sósav is tartalmaz vizet (hiszen vizes oldat), és elegyítésük során létrejövő reakciótermékek egyike a víz. Ezért térfogati összetételéül 3 és 4 közötti számokat szokás megadni. Egyik változata nitril-klorid néven ismeretes. Optikai törésmutatója 1,405, felületi feszültsége 36,1 mN/cm, moláris térfogata 52,7 cm³/mol.[3] A Chemical Abstract Service (CAS) kémiai anyagként tartalmaz bejegyzést a királyvízre.[4] Moláris tömege ClHNO2 változatban 82,46644 g/mol; máshol ClH2NO3-ként 99,43378 g/mol. Az eltérés magyarázata, hogy különállónak tekintik a salétromsav- és a sósav-molekulát, vagy a nitrozil-klorid változatban a nitrogén közvetlenül kötődik a klórhoz.
Nevének eredete
[szerkesztés]A királyvíz a latin aqua regia vagy aqua regis kifejezések tükörfordítása. A regia, azaz „királyi” jelző arra utal, hogy az aranyat is képes oldani. Az eredendően vizet jelentő aqua a középkori vegyészetben homályos értelemben használt fogalom volt, elsősorban lepárlással előállított folyadékokat jelentett. Például: aqua fortis („erős víz” – salétromsav), aqua ardens („égő víz”, alkohol), aqua vitae („az élet vize”, gyógyszerészeti alkohol). Az aqua fortis-ból szalmiáksó hozzáadásával előállított aqua regia első említése a 13. századból származik.[5][6]
Érdekesség
[szerkesztés]Stephan Schwarz írja A palackozott Nobel-díj érmek című cikkében Hevesy Györgyre hivatkozva, hogy 1940-ben Nobel-díj érmeket oldottak fel királyvízben.[7]
A történet szereplői valamennyien Niels Bohr intézetében dolgoztak Koppenhágában. A Nobel-díjasok (Max von Laue és James Franck) a díjjal járó arany érmeket el akarták rejteni a bevonuló németek elől. Szóba került az elásásuk, ám Hevesy javaslatára inkább feloldották azokat királyvízben és az oldatokat a laboratóriumi palackok között tárolták egészen a háború végéig. Koppenhága felszabadulása után sikerült visszanyerniük a palackokból az aranyat, amelyből 1950-ben a Nobel-díj-bizottság újraverette számukra az érmeket. Három évvel a koppenhágai eset után, 1943-ban, Hevesy is elnyerte a Nobel-díjat és a vele az arany érmet.
Megjegyzések
[szerkesztés]
- ↑ Az adat tömegtörtre vonatkozik. Például a 67% tömegtörtű salétromsav móltörtje 37%, a 35% tömegtörtű sósav móltörtje 22%.
Jegyzetek
[szerkesztés]- ↑ a b c d e f g h A királyvíz vegyülethez tartozó bejegyzés az IFA GESTIS adatbázisából. A hozzáférés dátuma: 2011. 01. 15. (JavaScript szükséges) (angolul)
- ↑ calc Összetételi arányát a moláris mennyiségekkel határozták meg
- ↑ spid Chloro(oxo)azane oxide
- ↑ CAS Registry Number 8007-56-5
- ↑ R. J. Forbes. Short History of the Art of Distillation. White Mule Press, 33., 70., 170. o. [Reprint kiadás, eredetije: E. J. Brill, Leiden, 1948.] (2009)
- ↑ (2001) „Vitriol in the history of chemistry”. Chem. Listy 96, 997. o.
- ↑ Hevesy Schwarz fénymásolatban közli Hevesy eredeti német nyelvű leírását
Források
[szerkesztés]- ↑ spid: Nitrohydrochloric acid. (Hozzáférés: 2013. szeptember 13.)
- ↑ aqua: Aqua regia. (Hozzáférés: 2013. szeptember 13.)
- ↑ CAS: Nitric acid hydrochlodide. [2014. január 16-i dátummal az eredetiből archiválva]. (Hozzáférés: 2013. szeptember 13.)
- ↑ acid: Acidum hydrochloricum. (Hozzáférés: 2013. szeptember 13.)[halott link]
- ↑ calc: Calculate the aqua regia. (Hozzáférés: 2013. szeptember 13.)
- ↑ Hevesy: The case of the bottled Nobel medals. [2011. augusztus 21-i dátummal az eredetiből archiválva]. (Hozzáférés: 2013. szeptember 13.)
