Királyvíz

salétromsav és sósav elegye
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, vagy hétköznapi nevén választóvíz a nemesfémek közül képes feloldani az ezüstöt, de az aranyat és a platinát már nem. Így alkalmas az ezüst többi fémtől való hatékony elválasztására. A királyvíz (mintegy „feljavított” salétromsav) 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:

Tulajdonságok szerkesztés

 
Nitrozil-klorid képe
 
Királyvíz képe

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]

Érdekessége szerkesztés

Stephan Schwarz írja A palackozott Nobel-díj érmek című cikkében Hevesy Györgyre hivatkozva, hogy Nobel-díj érmüket királyvízben oldották fel 1940-ben.[7]

A történet szereplői valamennyien Niels Bohr intézetében dolgoztak Koppenhágában. A Nobel-díj érmeket (Max von Laue és James Franck) el akarták rejteni a bevonuló németek elől. Szóba került az elásásuk, ám Hevesy javaslatára feloldották királyvízben, és a laboratóriumi palackok között tárolták egészen a háború végéig. Koppenhága felszabadulása után sikerült visszanyerniük a palackokból az aranyat, amelyet 1950-ben a Nobel-díj-bizottság újraveretett. Hevesy 1943-ban, három évvel a koppenhágai eset után nyerte el a Nobel-díjat.

Megjegyzések szerkesztés

 
Platina oldódása forró királyvízben
  1. Az adat tömegtörtre vonatkozik. Például a 67% tömegtörtű salétromsav móltörtje 37%, a 35% tömegtörtű sósav móltörtje 22%.

Jegyzetek szerkesztés

  1. 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)
  2. calc Összetételi arányát a moláris mennyiségekkel határozták meg
  3. spid Chloro(oxo)azane oxide
  4. CAS Registry Number 8007-56-5
  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) 
  6. (2001) „Vitriol in the history of chemistry”. Chem. Listy 96, 997. o.  
  7. Hevesy Schwarz fénymásolatban közli Hevesy eredeti német nyelvű leírását

Források szerkesztés

További információk szerkesztés