Co to jest woda królewska i do czego służy?

Woda królewska – skład i przygotowywanie

Co to jest woda królewska (po łacinie: aqua regia, potocznie: kwas królewski) i z czego się składa? Fenomen tej substancji tkwi w jej prostocie – do jej wyrobu wystarczają bowiem tylko 2 składniki. Woda królewska to mieszanina bardzo silnie utleniająca, która powstaje w wyniku połączenia stężonego kwasu azotowego (HNO₃) oraz kwasu solnego (HCl).

Przygotowanie aqua regia nie jest trudne, jednak nie zaleca się jej stosować w warunkach domowych. Nie należy też wytwarzać więcej mieszaniny, niż w danym momencie jest to konieczne. Jej opary są trujące, a sama ciecz może uszkodzić naczynia, w których jest przechowywana i spowodować wiele szkód materialnych. Jak zrobić wodę królewską? Wystarczy do 3 miarek stężonego kwasu solnego dodać jedną miarkę kwasu azotowego – i gotowe. Chemik zapisałby ten proces w następujący sposób: HNO₃+ 3 HCl.

Właściwości wody królewskiej

Co warto wiedzieć na temat właściwości fizycznych i chemicznych aqua regia? To żrąca ciecz, która w momencie przygotowywania zmienia barwę z przezroczystej na intensywnie pomarańczową. Pod probówką ze świeżo przygotowaną wodą królewską unosi się przykry, duszący zapach – jest to tlenek azotu, który podrażnia śluzówkę oczu oraz drogi oddechowe. Woda królewska rozpuszcza się w zwykłej wodzie (H₂O).

Jakie metale jest w stanie rozpuścić woda królewska? Złoto, platyna, pallad czy nikiel to przykłady metali, z którymi radzi sobie ona bez najmniejszego problemu i powoduje ich roztwarzanie, czyli przemianę ze stanu stałego na roztwór. Niewiele pierwiastków jest w stanie oprzeć się działaniu aqua regia, ale nie działa ona między innymi na wolfram i osm.

Do czego jest używana woda królewska?

Woda królewska znalazła bardzo szerokie zastosowanie w życiu codziennym, w przemyśle i laboratoriach naukowych. Gdzie się ją stosuje? Chemicy używali- i używają aqua regia głównie do czyszczenia z resztek metali naczyń laboratoryjnych: kolb, zlewek, cylindrów, pipet. Ponadto woda królewska wykorzystywana jest:

• w gleboznawstwie (służy do trawienia próbek glebowych),
• jako laboratoryjny odczynnik chemiczny,
• do produkcji kwasu tetrachlorozłotowego (III), stosowanego między innymi do złocenia galwanicznego oraz w przemysłowych maszynach, służących do rafinacji złota.

Woda królewska – ciekawostki

Aqua regia jest mieszaniną, która już od stuleci fascynuje chemików, naukowców i laików. Nie wiadomo, czy ta mieszanka kiedykolwiek w ogóle by powstała, gdyby nie trwające od tysięcy lat poszukiwania kamienia filozoficznego. Alchemicy z basenu Morza Śródziemnego pragnęli bowiem wejść w posiadanie substancji zmieniającej zwykłe metale w złoto, srebro lub inne, cenne metale szlachetne.

Co jeszcze warto niej wiedzieć o wodzie królewskiej? Istnieje wiele ciekawostek z nią związanych. Jedną z nich jest to, że gdy woda królewska połączy się z solami cyjankowymi, dochodzi do powstawania silnie trujących substancji, na przykład – HCN, cyjanowodoru (gaz ten pachnie zwodniczo migdałami i może doprowadzić do zatrucia ludzkich dróg oddechowych, jest wykorzystywany jako środek do zwalczania owadów i gryzoni).

Kolejną ciekawostką, dotyczącą aqua regia, jest sposób, w jaki ta ciecz roztwarza metal szlachetny. W chemii reakcję złota z wodą królewską można opisać w następujący sposób: Au + HNO₃ + 4HCl → AuCl^-4  + H⁺ + NO + 2H₂O. Złoto pod wpływem oddziaływania wody królewskiej zamienia się w żrący kwas chlorozłotowy o charakterystycznej, żółtej barwie.