Hola, descubrimos la solución a lo que necesitas, continúa leyendo y la encontrarás un poco más abajo.
Solución:
Solución 1:
Tenga en cuenta
La respuesta dependerá de las condiciones de reacción. Más importante,
- estado físico del metal: porosidad, grado de trituración;
- temperatura;
- agravamiento mecánico de la superficie del metal durante la reacción.
A menudo, un texto de química menciona que no ocurre ninguna reacción. La reacción aún podría suceder. Es solo que para los parámetros especificados el proceso no tiene sentido y es insignificante.
Breve descripción de aqua regia
Aqua regia es la mezcla volumétrica de $ 3: 1 $ de $ ce HCl $ y $ ce HNO3 $. Su poder reactivo adicional se basa en el monocloro creado en el lugar. $ ^ {[1] [2]PS
$$ ce HNO3 + 3HCl -> Cl2 + NOCl + H2O \ NOCl -> Cl + NO $$
- ¿Qué metales son impermeables a $ 3: 1 ce HCl / HNO3 $?
Casi todos los metales reaccionarán con el agua regia siempre que se cumplan ciertos criterios. $ ^ [1] [2] $ Lo más cercano que probablemente obtendrá es rutenio $ ce Ru $, y quizás osmio $ ce Os $. Hasta donde yo sé, $ ce Ru $ no reaccionará con el agua regia de una manera significativa incluso si el agua regia está hirviendo. $ ^ [2] $ La diferencia con $ ce Os $ es que el osmio en polvo es atacado por agua regia hirviendo. $ ^ {[1] [2]PS
$$ ce Ru + HNO3 + HCl $ kern.6em not kern -.6em longrightarrow $ $$
$$ ce underset powder Os + $ underbrace mathrm HNO_3 _ text boiling $ -> OsO4 + N_xO_y + H2O \ OsO4 + 2H2O <=> H2[OsO4(OH)2] \ OsO4 + HCl -> OsO2Cl2 + Cl2 + 2H2O \ OsO2Cl2 + HCl -> OsCl4 + Cl2 + 2H2O \ 2OsO2Cl2 + H2O <=> OsO2 + H2[OsO2Cl4] \ 3OsCl4 + 2H2O <=> OsO2 + 2H2[OsCl6]\ OsO2 + 6HCl <=> H2[OsCl6] + 2H2O $$
Breve discusión sobre la lista proporcionada en los comentarios.
Titanio $ ce Ti $ reaccionay lo hace a temperatura ambiente.
$$ ce 3Ti + $ underbrace mathrm 12HCl + 4HNO_3 _ text temperatura ambiente $ -> 3TiCl4 + 4NO + 8H2O $$
El renio $ ce Re $ reacciona lentamente a temperatura ambiente $ ce -> HReO4 $. Esto reaccionará aún más con $ ce HCl -> ReCl4 + Cl2 $. $ ^ {[2]PS
Hafnio $ ce Hf $ lo hace reaccionar a temperatura ambiente. La reacción es más lenta que con el titanio; la ecuación general es idéntica. $ ^ {[2]PS
El tantalio $ ce Ta $ reacciona cuando el agua regia se calienta a $ 150 ^ circ mathrm C $. El rodio $ ce Rh $ reacciona triturado. Como pieza grande y compacta, el iridio $ ce Ir $ se ve afectado por temperaturas de $ 100 ^ circ mathrm C $. El niobio $ ce Nb $ es inerte a temperatura ambiente. $ ^ {[2]PS
Resumen: rutenio $ ce Ru $ es su mejor opción.
- ¿Qué hace que los metales $ ce Ru $ y $ ce Os $ sean tan estables en el agua regia?
los nobleza de estos metales es no la mejor explicación. Como señaló correctamente, $ ce Pt $ y $ ce Au $ reaccionan bien. Esta es una evidencia directa de que para otros metales se debe formar una capa protectora. La capa varía de un metal a otro, pero generalmente es un óxido (u óxido hidratado) o un cloruro.
La eficacia de la agravación mecánica también apunta a la formación de compuestos no reactivos y estables en la superficie del metal.
Para el rutenio, a partir de ahora no estoy seguro lo que podría ser este precipitado. Si alguien tiene una referencia, edite o deje un comentario. $ ^ Text {[reference needed]PS
- ¿Qué pasa con la plata?
La plata y el agua regia reaccionan muy mal y durante un corto período de tiempo. $ ^ [2] $ El culpable es $ ce AgCl $ ($ K_s = 1.8 cdot 10 ^ – 10 $) $ ^ {[2]PS Es posible que aún se produzca una reacción lenta debido a la complejación. $ ^ {[2]PS
Sorprendentemente, la plata reacciona con $ ce HBr $! $ ^ [2] $ Su producto de solubilidad es aún peor, $ K_s = 5.0 cdot 10 ^ – 13 $. $ ^ [3] $ Mi conjetura es que esta capa no es tan densa como $ ce AgCl $ pero esto aún necesita ser verificado. $ ^ Text {[citation needed]PS
Referencias
(En curso)
PS[1]$ NN Ahmetov. Anorgaanilina keemia. (1974)
PS[2]$ H. Karik, Kalle Truus. Keemia de elementide. (2003)
PS[3]$ Skoog, West, Holler, Crouch. Fundamentos de Química Analítica. 9ª edición. (2014)
Solucion 2:
- ¿Qué metales (elementales, aleaciones de olvido) no son atacados ni disueltos en agua regia (recién preparada)?
El artículo de Wikipedia de aqua regia da la respuesta (gracias a @Ian Bush):
Sin embargo, el agua regia no disuelve ni corroe la plata, titanio, iridio, rutenio, renio, tantalio, niobio, hafnio, osmio o rodio.
Pero este hecho no es true. Aunque son resistentes al agua regia a temperatura ambiente, si cambian las condiciones como temperatura, presión, concentración de ácido o estado del metal, dejan de ser resistentes.
Los metales anteriores pertenecen a la categoría de metales nobles. Son los metales que resisten la corrosión y la oxidación en el aire húmedo y la mayoría de los ácidos, incluido el agua regia. Sin embargo, algunos de los metales nobles son no resistente al agua regia. El oro, el platino cae en la categoría de metal noble, pero aún así es atacado por el agua regia. Más específicamente:
El platino, el oro y el mercurio se pueden disolver en agua regia, pero el iridio y la plata no. Sin embargo, el paladio y la plata son solubles en ácido nítrico. El rutenio se puede disolver en agua regia solo cuando está en presencia de oxígeno (¿Por qué? se hará en una pregunta separada), mientras que el rodio debe estar en forma fina pulverizada. El niobio y el tantalio son resistentes a todos los ácidos, incluido el agua regia.
Información anterior extraída de artículo de wikipedia de metales nobles.
Este manual también ofrece una descripción general de qué metales nobles son atacados por el agua regia:
Niobio se reporta una tasa de corrosión de 0.025 mm / año en agua regia a 328.15 K.
Oro es atacado por aqua regia.
Iridio resiste tanto el agua regia fría como la caliente, pero se disuelve bajo presión a 523-623 K.
Platino es atacado por aqua regia.
Rodio no atacado por el agua regia en forma forjada o fundida.
Rutenio es, con mucho, el metal noble más resistente químicamente, sin ser atacado ni en agua regia fría ni caliente.
Tantalio Tampoco es atacado por el agua regia incluso a temperaturas elevadas.
Circonio es atacado por aqua regia.
Hafnio se disuelve en agua regia solo con la adición de algunas sales de fluoruro solubles.
Entonces, rutenio y tantalio son los metales no atacados por el agua regia incluso a temperaturas elevadas.
- ¿Qué hace que esos metales que no se disuelven ni se corroen en el agua regia sean tan impermeables al ácido?
Tal vez haya algún tipo de formación de capa protectora, tal vez una capa de óxido o una capa de cloruro que proteja al metal de un mayor ataque. Se puede encontrar una explicación real sobre su resistencia al estudiar sus potenciales. La mayoría de los metales nobles se encuentran en la parte inferior de las series electroquímicas debido a su alto valor de potencial positivo. El potencial del electrodo de los metales nobles se puede encontrar en su artículo de Wikipedia.
(Ampliaré esta parte más adelante con evidencia)
- ¿El metal plateado realmente desarrolla una capa de cloruro de plata al exponerse al agua regia? Si es así, ¿significaría eso que el artículo de Wikipedia es incorrecto?
No, la plata en realidad forma una capa de cloruro de plata que protege al metal de ataques posteriores. Este manual (ver tabla) dice que el ataque de agua regia solo ocurrirá cuando se rompa la capa de cloruro de plata.
Recomiendo leer el manual (ref. 3) y ref. 4 y 5. Contiene suficiente información sobre este tema.
Referencias
- https://en.wikipedia.org/wiki/Noble_metal
- https://en.wikipedia.org/wiki/Aqua_regia
- https://books.google.co.in/books?id=KXwgAZJBWb0C&pg=RA1-PT119&lpg=RA1-PT119&dq=silver%20%2B%20aqua%20regia&source=bl&ots=RgNWAqyt0j&sig=5xfGzJlsxlZJkpW9TGJKTvmKDEE&hl=en&sa=X&ved=0ahUKEwjehJKd0OLRAhXLKY8KHTtuA5UQ6AEIRTAJ#v= onepage & q = silver% 20% 2B% 20aqua% 20regia & f =false
- https://books.google.co.in/booksid=WCYSBQAAQBAJ&pg=PA4&dq=noble+metals+aqua+regia&hl=es&sa=X&ved=0ahUKEwjK2OzgsTRAhVKrY8KHTQfC7kQ6AEIIjAA#v=onea20&q=false
- https://books.google.co.in/booksid=sE3krPsMoVYC&pg=PA232&dq=noble+metals+aqua+regia&hl=es&sa=X&ved=0ahUKEwjK2OzgsTRAhVKrY8KHTQfC7kQ6AEIKDAB%q20%20apage&hl=esfalse
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