王水は１：３ではなく１：４なのでは？

質問

金と王水の反応は、
　Au + HNO3 + 4 HCl → H[AuCl4] + NO + 2 H2O
と表されますが、
これを見る限り、濃硝酸と濃塩酸の物質量の比は１：４だと思うのですが？

HNO3 + 3 HCl →　NOCl + Cl2 + 2 H2O
という反応だけを見れば、１：３なのはわかります。でも、反応はこれで終わりじゃないでしょう？

回答No.1

kagakusuki · ベストアンサー

>金と王水の反応は、
　Au + HNO3 + 4 HCl → H[AuCl4] + NO + 2 H2O

ではなく、
　HNO3 + 3HCl ⇔ NOCl + Cl2 + 2H2O・・・・・・・・・式１
　Au + NOCl + Cl2 + HCl → H[AuCl4] + NO・・・・・式２
です。

　【参考ＵＲＬ】王水 - Wikipedia
　　http://ja.wikipedia.org/wiki/%E7%8E%8B%E6%B0%B4

　Auを溶かす反応に関わるHNO3の個数と、HClの個数の比率は、確かに１：４ですが、これはあくまで分子やイオンの個数の比率であり、濃度比ではありません。
　式１に従って発生するNOCl(塩化ニトロシル)は強い酸化力を持ち、塩酸や硝酸とは反応しない金や白金を、酸化する事が出来ます。

　【参考ＵＲＬ】塩化ニトロシル - Wikipedia
　　http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%A1%A9%E5%8C%96%E3%83%8B%E3%83%88%E3%83%AD%E3%82%B7%E3%83%AB

　式１の反応は右方向にも左方向にも進む事が出来る平衡反応ですから、HNO3とHClの濃度比が１：３の場合において、反応が最も右方向に進み、塩化ニトロシルの濃度が最も高くなると考えられます。
　塩化ニトロシルの濃度が高い方が、金を酸化する力が強くなりますから、王水を作る際の濃硝酸と濃塩酸の混合比は１：３なのです。

お礼

なるほど！化学平衡も考えなければいけなかったのですね。
ありがとうございます！