Koningswater

Van Wikipedia

Koningswater (of aqua regia) is de triviale naam voor het 3:1-mengsel van geconcentreerd zoutzuur en geconcentreerd salpeterzuur.

Het mengsel heeft bijzondere eigenschappen omdat er een bijzonder reactief molecuul gevormd wordt, nl. NOCl. Hierdoor is koningswater in staat om vele edele metalen, zoals goud en platina, te oxideren en in oplossing te doen gaan. Met goud ontstaat dan het tetrachloroauraat ion AuCl₄^-.

[bewerk] Werking

$\text{Au (s)}~~\overrightarrow{\text{HNO}_3~\text{(aq)}}~~\text{Au}^{3+}~\text{(aq)} + 3\text{e}^-$

Het sterke oxidatiemiddel HNO₃(aq) oxideert het Au (s) tot Au³⁺(aq).

$\text{Au}^{3+}~\text{(aq)} + 4\text{Cl}^-~\text{(aq)} \rightarrow \text{AuCl}_4^-~\text{(aq)}$

Vervolgens ondergaan de goud-ionen een complexeringsreactie met Cl^- (aq), die het zoutzuur (HCl) beschikbaar stelt, ter vorming van AuCl₄^- (aq). Het is noodzakelijk dat het zoutzuur en salpeterzuur in hetzelfde mengsel zijn: ze versterken elkaars effect; de deelstappen zouden afzonderlijk nooit opgaan.

De verschillende deelstappen zijn evenwichten. Een zeer lage Au³⁺ concentratie is al voldoende om de verdere oxidatiereactie te blokkeren. Door de complexvorming wordt de effectieve Au³⁺ concentratie verlaagd tot beneden die waarbij de oxidatie van het metaal goud stopt. Er wordt opnieuw goud geoxideerd, dat vervolgens door het Cl^- weer gecomplexeerd wordt. En zo verder.

Er zijn maar weinig metalen die niet in koningswater oplossen, bijvoorbeeld ruthenium, en het is dan ook door edelsmeden een veel gebruikt reagens.

Het kan gebruikt worden om een metalen voorwerp te vergulden door middel van elektrolyse, door als de plus-pool een plaatje goud te nemen, en als min-pool het te vergulden voorwerp.