Номер 11, страница 99 - гдз по химии 9 класс учебник Габриелян, Остроумов

11. Перед оккупацией Дании гитлеровскими войсками выдающийся физик Нильс Бор спас от конфискации свою золотую нобелевскую медаль, растворив её в «царской водке». После освобождения Европы в 1945 г. Бор выделил золото из раствора, и Нобелевский комитет отчеканил медаль заново. Напишите уравнение реакции взаимодействия золота с «царской водкой».

Решение

«Царская водка» представляет собой смесь концентрированных азотной ($HNO_3$) и соляной ($HCl$) кислот, как правило, в объемном соотношении 1:3. Этот реагент обладает уникальной способностью растворять благородные металлы, такие как золото и платина, которые инертны к действию каждой из кислот в отдельности.

Процесс растворения золота в «царской водке» — это сложная окислительно-восстановительная реакция, в которой каждая кислота выполняет свою функцию:

1. Азотная кислота ($HNO_3$) — сильный окислитель. Она окисляет металлическое золото ($Au$) со степенью окисления 0 до ионов золота(III) ($Au^{3+}$).

2. Соляная кислота ($HCl$) является источником хлорид-ионов ($Cl^−$). Эти ионы реагируют с образовавшимися катионами золота ($Au^{3+}$), образуя очень устойчивый комплексный анион — тетрахлороаурат(III)-ион ($[AuCl_4]^−$). Образование этого стабильного комплекса сдвигает химическое равновесие в сторону продуктов реакции, способствуя полному растворению золота.

Суммарное уравнение реакции, описывающее растворение золота в «царской водке» с образованием золотохлористоводородной кислоты ($H[AuCl_4]$), оксида азота(II) ($NO$) и воды ($H_2O$), выглядит следующим образом:

$Au + HNO_3 + 4HCl \rightarrow H[AuCl_4] + NO \uparrow + 2H_2O$

Ответ: $Au + HNO_3 + 4HCl \rightarrow H[AuCl_4] + NO + 2H_2O$