Kemi

Guld og kongevand

08. januar 2008 af gabbi (Slettet)
Hej. Er der nogen som kan hjælpe mig med denne opgave?

Guld kan opløses ved 25grader C i Kongevand (Aqua Regia), hvor der ikke er standardbetingelser. Kongevand er en blanding af 3 dele konc. saltsyre og 1 del konc. saltpetersyre.

OPGAVE: Argumenter for, at guld kan opløses i Kongevand ved 25grader C ifølge reaktionsskemaet nedenfor:
Au(s)+NO3^-(aq)+4Cl^-(aq) -> AuCl4^-(aq)+NO(g)+2H2O(l)

På forhånd tak...

Brugbart svar (0)

Svar #1
08. januar 2008 af Larsendrengen (Slettet)

Hvis du ikke umiddelbart har nogle termodynamiske data (deltaG værdier), til udregning af dG(reaktion), så kan bruge selve komplexdannelsen + udvikling af NO-gas som argument.

Uden Cl(-) ioner ville reaktionen ikke forløbe overhovedet. Dvs. guld kan ikke opløses i konc. salpetersyre (HNO3) alene.

Komplexeringen driver reaktionen mod højre, og at der så et gasmolekyle, gør at reaktionen er irreversible.

Svar #2
08. januar 2008 af gabbi (Slettet)

Jeg har beregnet deltaG for reaktionen, og dermed ses det at den ikke kan forløbe spontant.

Jeg er ikke helt sikker på om jeg er 100% med :)
Hvorfor vil reaktionen ikke kunne foregå unden Cl(-) ioner. Dette har jeg læst før, men hvorfor?

Citat: "...så kan bruge selve komplexdannelsen + udvikling af NO-gas som argument" - Hvordan?

På forhånd tak for hjælpen :)

Brugbart svar (0)

Svar #3
08. januar 2008 af Larsendrengen (Slettet)

deltaG for reaktionen må jo være negativ da guldet ellers ikke ville opløses.

Reaktionen kører jo ikke under standard betingelser, derfor skal man se på halvcelleudtrykket for NO3(-) delen.

NO3(-)(aq) + 4H(+) + 3 e- --> NO(g) + 2 H2O

E1 = E(standard) - 59mV/3*log(p(NO)/[NO3(-)*[H+]^4)

Nu anvender man koncentrede syrer, dvs. [H+] er meget stor, og den bliver så opløftet til fjerde potens og [NO3(-)] er stor. Det gør så at E1 for denne halvcellen bliver væsentlig større end de 0,96V som er i tabellen.

Samme overvejelser kan man gøre med "guldsiden":

E2 = E(standard) - 59mV/3*log([Cl-]^4/[AuCl4(-)])

Her bliver E2 så væsentlig mindre end de 1,002 V som er i tabellen.

Resultatet er at E(reaktion) > 0 volt <=> dG < 0

Brugbart svar (0)

Svar #4
08. januar 2008 af Kemiersjov (Slettet)

Yderligere kan tilføjes:

Au reduktionspotentiale ændres ved komplexdannelse.

Au3+ -> Au har E0=1,5V
Au(Cl4)- -> Au har E0=1,0

Dette er årsagen til, at du ikke kan opløse Au i HNO3, men du er nødt til at have HCl med, da reduktionspotentilalet for Au dermed falder.

Jeg har ikke selv beregnet deltaG, men du kan jo ud fra deltaG beregne K. Selv om ligevægten er forskudt til venstre, kan du "drive" reaktione til højre ved vedblivedne at fjerne reaktaner på højre side (f.eks NO2 - min kemibog angiver dannelse af NO2 ikke NO)

Brugbart svar (0)

Svar #5
08. januar 2008 af Larsendrengen (Slettet)

Om der dannes NO eller NO2 er sådan set underordnet, for NO oxideres lynhurtigt til NO2 i luft.

I mine bøger står begge reaktionsskemaer beskrevet.

Skriv et svar til: Guld og kongevand

Du skal være logget ind, for at skrive et svar til dette spørgsmål. Klik her for at logge ind.
Har du ikke en bruger på Studieportalen.dk? Klik her for at oprette en bruger.