Меню

Какая кислота растворяет металлы кроме золота



Какая кислота растворяет металлы кроме золота

ОТНОШЕНИЕ МЕТАЛЛОВ К КИСЛОТАМ

Чаще всего в химической практике используются такие сильные кислоты как серная H 2 SO 4 , соляная HCl и азотная HNO 3 . Далее рассмотрим отношение различных металлов к перечисленным кислотам.

Соляная кислота – это техническое название хлороводородной кислоты. Получают ее путем растворения в воде газообразного хлороводорода – HCl . Ввиду невысокой его растворимости в воде, концентрация соляной кислоты при обычных условиях не превышает 38%. Поэтому независимо от концентрации соляной кислоты процесс диссоциации ее молекул в водном растворе протекает активно:

HCl H + + Cl —

Образующиеся в этом процессе ионы водорода H + выполняют роль окислителя, окисляя металлы, расположенные в ряду активности левее водорода. Взаимодействие протекает по схеме:

Me + HCl соль + H 2

При этом соль представляет собой хлорид металла ( NiCl 2 , CaCl 2 , AlCl 3 ), в котором число хлорид-ионов соответствует степени окисления металла.

Соляная кислота является слабым окислителем, поэтому металлы с переменной валентностью окисляются ей до низших положительных степеней окисления:

2 Al + 6 HCl → 2 AlCl 3 + 3 H 2

2│ Al 0 – 3 e — → Al 3+ — окисление

3│2 H + + 2 e — → H 2 – восстановление

Соляная кислота пассивирует свинец ( Pb ). Пассивация свинца обусловлена образованием на его поверхности трудно растворимого в воде хлорида свинца ( II ), который защищает металл от дальнейшего воздействия кислоты:

В промышленности получают серную кислоту очень высокой концентрации (до 98%). Следует учитывать различие окислительных свойств разбавленного раствора и концентрированной серной кислоты по отношению к металлам.

Разбавленная серная кислота

В разбавленном водном растворе серной кислоты большинство ее молекул диссоциируют:

H2SO4 H + + HSO4

HSO4H + + SO4 2-

Образующиеся ионы Н + выполняют функцию окислителя.

Как и соляная кислота, разбавленный раствор серной кислоты взаимодействует только с металлами активными и средней активности (расположенными в ряду активности до водорода).

Химическая реакция протекает по схеме:

1│2Al 0 – 6e — → 2Al 3+ — окисление

3│2 H + + 2 e — → H 2 – восстановление

Металлы с переменной валентностью окисляются разбавленным раствором серной кислоты до низших положительных степеней окисления:

Свинец ( Pb ) не растворяется в серной кислоте (если ее концентрация ниже 80%) , так как образующаяся соль PbSO 4 нерастворима и создает на поверхности металла защитную пленку.

Концентрированная серная кислота

В концентрированном растворе серной кислоты (выше 68%) большинство молекул находятся в недиссоциированном состоянии, поэтому функцию окислителя выполняет сера, находящаяся в высшей степени окисления ( S +6 ). Концентрированная H 2 SO 4 окисляет все металлы, стандартный электродный потенциал которых меньше потенциала окислителя – сульфат-иона SO 4 2- (0,36 В). В связи с этим, с концентрированной серной кислотой реагируют и некоторые малоактивные металлы.

Процесс взаимодействия металлов с концентрированной серной кислотой в большинстве случаев протекает по схеме:

Me + H 2 SO 4 (конц.) соль + вода + продукт восстановления H 2 SO 4

Продуктами восстановления серной кислоты могут быть следующие соединения серы:

Практика показала, что при взаимодействии металла с концентрированной серной кислотой выделяется смесь продуктов восстановления, состоящая из H 2 S , S и SO 2. Однако, один из этих продуктов образуется в преобладающем количестве. Природа основного продукта определяется активностью металла: чем выше активность, тем глубже процесс восстановления серы в серной кислоте.

Взаимодействие металлов различной активности с концентрированной серной кислотой можно представить схемой:

Алюминий ( Al ) и железо ( Fe ) не реагируют с холодной концентрированной H 2 SO 4 , покрываясь плотными оксидными пленками, однако при нагревании реакция протекает.

Концентрированная серная кислота является сильным окислителем, поэтому при взаимодействии с ней металлов, обладающих переменной валентностью, последние окисляются до более высоких степеней окисления, чем в случае с разбавленным раствором кислоты:

Источник

Какая кислота разъедает металл. Основные варианты

Многим интересно знать, какая кислота разъедает металл. Для этой цели подойдут практически все кислоты — они оказывают разрушающее действие разной силы на любую поверхность. Есть много рецептов растворения металла, но популярные методы подходят не всем. Кому-то нужно разделить лист стали на две части без болгарки, а иному — за пару дней проделать дыру в заборе. Рассмотрим основные способы, разбирая плюсы и минусы воздействия.

Читайте также:  Обмен металла на предметы тф2

Азотная кислота (HNO3)

Это очень сильная кислота с резким запахом.

  • Растворяет все металлы, кроме алюминия и железа.
  • Низкая цена. От 15 руб. за килограмм для технической и от 50 руб. для чистой кислоты.
  • Распространенность — купить азотную кислоту можно в любом городе, во многих интернет-магазинах, во всех объемах и концентрациях.
  • Многофункциональность. Это соединение используют еще и как реагент ракетного топлива, удобрение и сырье для лекарств (нитроглицерина).
  • Летучесть азотной кислоты. Концентрированное соединение «дымит», а при ярком свете разлагается на оксид азота и воду. Хранить его нужно в темных емкостях.
  • Удушливый запах.
  • Ядовитость. Кислота опасна для человеческого организма, вызывает удушье и интоксикацию при незащищенном контакте. Работать с ней нужно в маске и перчатках.
  • Медленное действие. Если соединение не смешивать с другими кислотами, то 2 мм металла будут растворяться 5 часов.
  • Растворение не только нужного, но и окружающих объектов — бетона, дерева и т. д.

Какие кислоты разъедают металл

Подойдут еще серная, хлорная и фосфорная кислоты в высокой концентрации.

  • разъедают железо;
  • действуют быстро, но нужно помнить, что «быстро» в химии — очень обширное понятие;
  • доступность — найти эти кислоты проще, чем азотную;
  • свет никак не влияет на соединения;
  • устойчивость к низким температурам — если, например, серная кислота замерзнет, то ее свойства от этого не изменятся.
  • Непереносимость высоких температур. Кислоты могут «гасить» — сами они после этого не пострадают, но место хранения будет сложно восстановить.
  • Сложность работы. Необходимо соблюдать правила безопасности, голыми руками колбы с соединениями лучше не трогать. Нужно будет купить специальное оборудование, если вы собираетесь что-либо делать с кислотами.

Какая кислота быстро разъедает металл

Лучше использовать соединения нескольких веществ, например, «царскую водку». Это смесь одной части азотной и трех частей соляной кислоты. Окислительные способности такого соединения очень сильны — растворить можно даже золото.

«Царскую водку» нельзя хранить в открытом виде, потому что из нее испарится хлор и соединение потеряет основные свойства. Но за несколько минут металл не растворит даже это вещество — придется подождать пару часов, чтобы достичь нужного эффекта.

Если хочется увеличить скорость реакции, то можно нанести кислоту на нить (наносить без перерыва) и двигать этой нитью, как пилой по металлу.

Кислоты — это не лучшее решение проблемы. Намного эффективнее использовать газы, болгарку, термит или автоген (газовый резак).

Источник

Кислоты применяемые в ювелирном деле

Азотная кислота (HN03) — бесцветная жидкость, слегка дымящаяся на воздухе. Плотность 1,5; температура кипения °3,8 °С. При температуре — 42 °С застывает в прозрачную кристаллическую массу. Смешивается с водой в любом соотношении. ‘1°Д влиянием света разлагается на воду, кислород и диоксид азота. Азотная кислота принадлежит к числу наиболее сильных кислот. Действует почти на все металлы (за исключением золота , платины и некоторых редких металлов), превращая их в азотнокислые соли. Применяется для приготовления пробирных реактивов, для Равления примесей драгоценных металлов (кроме серебра ).

Серная кислота (H2S04) — бесцветная маслянистая жидкость. Плотность 1,84; температура кипения 338 °С. При температуре 10,4 °С образует твердую кристаллическую массу. Растворяясь в воде, выделяет большое количество теплоты. Во избежание ожогов при смешивании кислоты с водой следует лить кислоту в воду, а не наоборот. Концентрированная серная кислота при нагревании растворяет почти все металлы, кроме платины, золота и некоторых металлов платиновой группы.
Применяется при извлечении золота из руд, для приготовления отбеливающих растворов.

Читайте также:  Красивая краска по металлу

Соляная кислота (НО) — растворенный в воде хлористый водород — бесцветная жидкость с резким запахом. На воздухе слегка дымится. Плотность обычной концентрированной кислоты 1,19; она содержит 37 % НС1. Кислота, служащая для технических целей, обычно окрашена в желтый цвет и содержит 27,5 % НС1. Соляная кислота хорошо растворяется в воде, легко вступает в реакции со многими металлами, образуя соли и выделяя водород.
Применяется для приготовления отбелов и пробирных реактивов.

Царская водка — смесь соляной и азотной кислот в соотношении 2:1 и 3:1, красновато-коричневого цвета. Растворяет все металлы, кроме родия, иридия, осмия. Платина растворяется только в горячей царской водке.
Применяется при приготовлении пробирных реактивов.

Ортофосфорная кислота (Н3Р04) — бесцветные кристаллы. Плотность 1,8; температура плавления 42,35 °С. Очень хорошо растворяется в воде. Считается неядовитой. При нагревании до 215 °С переходит в пирофосфорную (Н4Р2О7) кислоту.
Применяется ортофосфорная кислота для приготовления электролитов при родировании ювелирных изделий.

Борная кислота (Н3В03) — белое кристаллическое вещество, принадлежит к числу очень слабых кислот. Плотность 1,4. 1,5. Легко растворяется в горячей воде, но при остывании выкрис­таллизовывается, так как в холодной воде малорастворима. При нагревании борная кислота теряет воду, переходя в мета-борную кислоту (НВ02), затем тетраборную (Н2В407) и, наконец, в борный ангидрид (В203).
Применяется в качестве флюса при плавке и пайке драго­ценных металлов, а также в качестве составляющего компо­нента флюсов.

Источник

В чем растворяется золото: обзор химикатов, способных растворить золото

Золото — крайне малоактивный металл. Даже в природе оно встречается, в основном, в виде самородков (в отличие от щелочных и щелочноземельных металлов, находящихся исключительно в составе минералов или других соединений). При долгом нахождении на воздухе оно не окисляется кислородом ( сей благородный металл ценят в том числе и за это). Поэтому найти, в чем растворяется золото, достаточно сложно, но можно.

Промышленный метод

При добыче золота из так называемых золотоносных песков приходится работать со взвесью примерно одинаково мелких частиц золота и песчинок, которые нужно отделить друг от друга. Можно сделать это с помощью промывания, а можно использовать цианид натрия или калия — разницы нет. Дело в том, что золото образует растворимый комплекс с цианид-ионами, а песок не растворяется и остается как есть.

Ключевым моментом в этой реакции является наличие кислорода (того, что содержится в воздухе, достаточно): кислород окисляет золото в присутствии цианид-ионов и получается комплекс. При недостаточном количестве воздуха или сама по себе без цианида реакция не идет.

Сейчас это наиболее распространенный способ промышленного получения золота. Конечно, до получения конечного продукта еще много стадий, но нас интересует конкретно этот этап: растворы цианидов — то, в чем растворяется золото.

Амальгама

Процесс амальгамации также применяют в промышленности, только уже при работе с рудами и твердыми породами. Суть его заключается в способности ртути образовывать амальгаму — интерметаллическое соединение. Строго говоря, ртуть в этом процессе не растворяет золото: оно остается в амальгаме в твердом виде.

При амальгамации идет смачивание породы жидкой ртутью. Однако процесс «вытягивания» золота в амальгаму долгий, опасный (пары ртути ядовиты) и малоэффективный, поэтому этот метод уже редко где применяют.

Царская водка

Есть много кислот, способных разъедать живые ткани и оставлять страшные химические ожоги (вплоть до летального исхода). Однако нет такой одиночной кислоты, в какой растворяется золото. Из всех кислот подействовать на него может только знаменитая смесь — царская водка. Это азотная и соляная (хлороводородная) кислоты, взятые в соотношении 3 к 1 по объему. Замечательные свойства этого адского коктейля обусловлены тем, что кислоты берутся в очень больших концентрациях, что сильно повышает их окислительную способность.

Читайте также:  Металла с неметаллом связь ковалентная полярная

Царская водка начинает действовать с того, что азотная кислота начинает окислять сперва соляную, и в ходе этой реакции образуется атомарный хлор — очень реакционноспособная частица. Именно она идет на атаку золота и образует с ним комплекс — золотохлористоводородную кислоту.

Это очень полезный реактив. Очень часто золото хранят в лаборатории именно в виде кристаллогидрата такой кислоты. Нам же оно служит лишь подтверждением того, что золото растворяется в царской водке.

Стоит еще раз обратить внимание на то, что окисляет металл в этой реакции не одна из двух кислот, а продукт их взаимной реакции. Так что если взять, например, одну лишь «азотку» — известную кислоту-окислитель — ничего не выйдет. Ни концентрация, ни температура не смогут сделать так, чтобы золото растворилось в азотной кислоте.

Хлорка

В отличие от кислот, в частности хлороводородной кислоты, отдельные вещества могут стать тем, в чем растворяется золото. Широко известная бытовая хлорка — раствор газообразного хлора в воде. Конечно, обычным магазинным раствором ничего не сделаешь, нужны концентрации повыше.

Хлорная вода действует следующим образом: хлор диссоциирует на соляную и на хлорноватистую кислоты. Хлорноватистая кислота под светом разлагается на кислород и соляную кислоту. В таком разложении выделяется атомарный кислород: как и атомарный хлор в реакции с царской водкой, он очень активен и окисляет золото за милую душу. В итоге опять получается комплекс золота с хлором, как и в предыдущем способе.

Другие галогены

Кроме хлора, золото также неплохо окисляют и другие элементы седьмой группы таблицы Менделеева. В полной мере сказать о них: «то, в чем растворяется золото» — трудно.

С фтором золото может реагировать по-разному: при прямом синтезе (с температурой 300-400°С) образуется фторид золота III, который в воде немедленно гидролизуется. Он настолько неустойчив, что разлагается даже при воздействии плавиковой (фтороводородной) кислоты, хотя среди фторид-ионов ему должно быть комфортно.

Также действием сильнейших окислителей: фторидов благородных газов (криптона, ксенона) можно получить и фторид золота V. Такой фторид вообще взрывается при контакте с водой.

С бромом дела обстоят несколько проще. Бром в обычных условиях — жидкость, и золото неплохо рассеивается в его растворах, образуя растворимый бромид золота III.

С йодом золото также реагирует при нагревании (до 400°С), образуя йодид золота I (такая степень окисления объясняется меньшей активностью йода по сравнению с другими галогенами).

Таким образом, золото, несомненно, реагирует с галогенами, однако растворяется ли золото в них — спорное утверждение.

Раствор Люголя

На самом деле, йод (обычный йод I2) в воде нерастворим. А растворим его комплекс с йодидом калия. Это соединение называется раствором Люголя и он умеет растворять золото. Между прочим, им же часто смазывают горло болеющим ангиной, так что не все так однозначно.

Эта реакция также идет через образование комплексов. Золото образует с йодом комплексные анионы. Используется, как правило, для травления золота — процесс, при котором взаимодействие идет только с поверхностью металла. Раствор Люголя удобен в этом случае, потому что в отличие от царской водки и цианидов, реакция идет заметно медленнее (и реактивы доступнее).

Бонус

Говоря о том, что одиночные кислоты — это то, в чем золото не растворяется, мы немного соврали — на самом деле такие кислоты есть.

Хлорная кислота — одна из самых сильных кислот. Ее окислительные свойства чрезвычайно высоки. В разбавленном растворе они проявляются плохо, однако в больших концентрациях творят чудеса. При реакции образуется ее соль перхлорат золота — желтый и неустойчивый.

Из кислот, в каких растворяется золото, есть еще горячая концентрированная селеновая кислота. В результате также образуется соль — селенат золота красно-желтого цвета.

Источник