王水实际上算不得超强酸,何况王水并非一种在常温下十分稳定的化合物,它的酸性和氧化性都随着不断分解为亚硝酰氯和氯气而逐步衰减。 超强酸是有明确定义的传统意义上的超强酸,是指酸度大于100%纯硫酸的酸,其哈米特酸度函数为-12。而现代的超强酸定义则是指其质子化学势高于纯硫酸的酸。目前工业出产的超强酸包括三氟甲磺酸(CF3SO3H)、和氟硫酸(HSO3F),它们都比硫酸的酸度强约1000倍。大多数超强酸是通过强路易斯酸和强布朗斯台德酸的组合制备的,最超强的酸由此产生,即大名鼎鼎的氟锑酸。 另外一群超强酸,则来自碳硼烷酸家族。[头条·小宇堂-未经许可严禁转载] 上图:氟锑酸效果示意(仅仅是示意)。 哈米特酸度函数,由物理有机化学家路易斯普拉克哈米特提出,用于pH值无法度量的非常浓的强酸溶液,包括超强酸。pH值只适用于稀释的酸液 王水并没想象的那么凶狠王水的腐蚀作用源于硝酸的硝酸的强氧化能力,其以恰当的比例与盐酸混合获得了一种具有溶解某些惰性金属,如金和铂的能力。但实际上王水也并不是什么都能溶解,对某些金属他也是无能为力的。王水在常温下无法溶解银、钛、铱、钌、铼、钽、铌、铪、锇或铑,但温度压强等条件改变他们也有可能会被王水攻破。 上图:来,干了这杯琥珀色的王水! 王水的质变源于硝酸和盐酸的完美搭配虽然硝酸和盐酸单独无法溶解黄金,但他们结合起来,构成了一种流水线,各有分工。硝酸是一种强氧化剂,它能够在接触金表面时以其强大的氧化性使表面的金原子丧失电子,微微溶解,形成金离子(Au3 +)。然后,盐酸提供的氯离子则顺水推舟地与金离子反应形成四氯金酸阴离子,这个反应消耗了金离子,从而允许硝酸进一步氧化金,直到最后所有的金都溶解成为氯金酸。 因此,这种分工协作,造就了我们看到的王水的强悍溶解能力,化学反应式如下: 上图:黄金在王水中“洗澡”的后果。 氧化性和酸性是化合物的两个不同的属性
一句话总结正是氧化性和酸性的恰当搭配,给王水带来了异常的腐蚀能力。 |
|
来自: 蜗牛oexjevuvpq > 《待分类》