Растворение золота

[chemister2010]

Докажите электродными потенциалами, что золото может растворяться в царской водке.

[Paul_S]

[AuCl4]- + 3e- → Au + 4Cl-

Eo = +1.00

 

Cl2 + 2e- → 2Cl-

Eo = +1.359

 

https://www.chem-astu.ru/science/reference/potentials/

[chemister2010]

Проблема в том, что в реакции

HNO₃ + H⁺ + e^- → NO₂(газ) + H₂O потенциал = 0,78 В и никакого хлора там не должно образовываться.

А окислителем в царской водке служит азотная кислота.

Самый высокий потенциал у реакции:

HNO₃ + 3H⁺ + 3e^- → NO + 2H₂O

равен 0,957 В.

Изменено 21 Апреля, 2022 в 05:00 пользователем chemister2010

[chemister2010]

Попробовал вспомнить расчеты. Проверьте.

 

Самый высокий потенциал для азотной кислоты у реакции:
HNO3 + 3H+ + 3e- → NO + 2H2O
равен 0,957 В.
Потенциал золота в реакции:
Au3+ + 3e- → Au
равен 1,498 В.
Показатель константы нестойкости тетрахлораурата = 21,3.
Обычно используется смесь 70% азотной кислоты (d = 1.4) и 36% соляной кислоты (d = 1,18) в соотношении 1:3 по объему. 

Расчеты:
Концентрации кислот:
В 1 л царской водки содержится 0,25 л 70% азотной кислоты или 250 * 1,4 * 0,7 = 245 г = 3,89 моля (и 105 г или 5,83 моля воды).
В 1 л царской водки содержится 0,75 л 36% соляной кислоты или 750 * 1,18 * 0,36 = 318,6 г = 8,73 моля (и 566,4 или 31,47 моля воды).

Уравнение Нернста для потенциала азотной кислоты:

E = E0 + (0,059/3)*lg([HNO3][H+]^3/[NO][H2O]), так как NO - газ, он покидает область реакции и его концентрация для реакции не значима.
Е = 0,957 + (0,059/3)*lg(3,89 * 2009,9/37,3) = 0,957 + 0,0197 * 2,32 = 1,002 В

Константа нестойкости тетрахлораурата Кн = [Au3+][Cl-]^4/[AuCl4-] = 5 * 10^-22
За счет высокой концентрации хлоридов концентрация ионов золота понижается и при концентрации тетрахлораурата 0,001 М, электродный потенциал золота будет:

E = 1,498 + (0,059/3)*lg(Кн * [AuCl4-]/[Cl-]) = 1,498 + 0,0197 * (-25,24) = 1,001 В

 

т.е. при расчете по концентрациям потенциал азотной кислоты незначительно превышает потенциал золота. Но при таких концентрациях кислот нужно использовать активности электролитов и тогда получатся другие числа. Надо полистать справочники.

 

[Paul_S]

Значит, это эндотермический процесс.

[бродяга_]

золото как и платину удобней растворять в горящей соляной, добавляя по ходу растворения перекиси водорода.

[aversun]

6 часов назад, бродяга_ сказал:

золото как и платину удобней растворять в горящей соляной, добавляя по ходу растворения перекиси водорода.

Пишут, что лучший растворитель конц. соляная кислота насыщенная хлором.

Я так растворял позолоту, добавляю в конц. солянку кристаллы перманганата.

[chemister2010]

Кажется нас обманывают, когда пишут, что золото растворяется в смесях с окисляющими кислотами. Хромовая смесь не действует на золото, смесь азотной и плавиковой тоже. Про смесь серной и азотной - не уверен, но подозреваю тоже не растворяет золото. 

[yatcheh]

16.05.2022 в 20:26, chemister2010 сказал:

Кажется нас обманывают, когда пишут, что золото растворяется в смесях с окисляющими кислотами. Хромовая смесь не действует на золото, смесь азотной и плавиковой тоже. Про смесь серной и азотной - не уверен, но подозреваю тоже не растворяет золото. 

 

В случае с царской водкой вы допустили изрядное гнутие ствола. Надо учитывать тот момент, что в процессе реакции её объём физически покидает окись азота, что делает её (реакцию) необратимой. Нулевой потенциал не запрещает реакцию, он говорит лишь о том, что наблюдается равновесие. Удаляйте один из продуктов - и равновесие будет смещаться до упора. 

Держу пари, что если раствор хлорного золота насыщать окисью азота под давлением, то она будет восстанавливать золото. Получится равновесная смесь золота, хлорного золота и царской водки

 

[chemister2010]

Я просто рассматривал электрохимический процесс. Не понятно, как там вообще может идти реакция? Ведь без соляной кислоты она не идет, хотя должно быть выделение тех же окислов азота. Объяснение с действием хлора наталкивается на вопрос, как там образуется хлор, если все потенциалы против?

 

Реми пишет, что смесь серной и азотной кислот растворяет золото.