超强酸

超强酸 硝酸和盐酸都是一般的强酸，为什么两者混合能成为超强酸“王水”？

王水实际上算不得超强酸，何况王水并非一种在常温下十分稳定的化合物，它的酸性和氧化性都随着不断分解为亚硝酰氯和氯气而逐步衰减。

超强酸是有明确定义的传统意义上的超强酸，是指酸度大于100％纯硫酸的酸，其哈米特酸度函数为-12。

而现代的超强酸定义则是指其质子化学势高于纯硫酸的酸。

目前工业出产的超强酸包括三氟甲磺酸（CF3SO3H）、和氟硫酸（HSO3F），它们都比硫酸的酸度强约1000倍。

大多数超强酸是通过强路易斯酸和强布朗斯台德酸的组合制备的，最超强的酸由此产生，即大名鼎鼎的氟锑酸。

另外一群超强酸，则来自碳硼烷酸家族。

[头条·小宇堂-未经许可严禁转载]上图：氟锑酸效果示意（仅仅是示意）。

哈米特酸度函数，由物理有机化学家路易斯普拉克哈米特提出，用于pH值无法度量的非常浓的强酸溶液，包括超强酸。

pH值只适用于稀释的酸液王水并没想象的那么凶狠王水的腐蚀作用源于硝酸的硝酸的强氧化能力，其以恰当的比例与盐酸混合获得了一种具有溶解某些惰性金属，如金和铂的能力。

但实际上王水也并不是什么都能溶解，对某些金属他也是无能为力的。

王水在常温下无法溶解银、钛、铱、钌、铼、钽、铌、铪、锇或铑，但温度压强等条件改变他们也有可能会被王水攻破。

上图：来，干了这杯琥珀色的王水！王水的质变源于硝酸和盐酸的完美搭配虽然硝酸和盐酸单独无法溶解黄金，但他们结合起来，构成了一种流水线，各有分工。

硝酸是一种强氧化剂，它能够在接触金表面时以其强大的氧化性使表面的金原子丧失电子，微微溶解，形成金离子（Au3 +）。

然后，盐酸提供的氯离子则顺水推舟地与金离子反应形成四氯金酸阴离子,这个反应消耗了金离子，从而允许硝酸进一步氧化金，直到最后所有的金都溶解成为氯金酸。

因此，这种分工协作，造就了我们看到的王水的强悍溶解能力,化学反应式如下：上图：黄金在王水中“洗澡”的后果。

氧化性和酸性是化合物的两个不同的属性氧化性是化合物获得电子的能力，氧化性越强就越能够从其他分子或原子夺取电子（夺取一个电子相当于失去一个正电荷），使其变成阳离子，而使自己变成阴离子。

酸性是某种化合物释放氢离子（质子）的能力（不一定要在水中）。

质子具有弱氧化性，但能够与氢氧根负离子（OH-）形成稳定的水分子。

从某种意义上来说，水既是一种酸，也是一种碱。

一句话总结正是氧化性和酸性的恰当搭配，给王水带来了异常的腐蚀能力。

王水的发明者是阿拉伯人吉伯，它是一种橙黄色的液体，由三份盐酸和一份硝酸组成（体积比）。

这两种酸真可算得上是“天作之合”，其中硝酸提供强氧化性将金氧化成三价，而盐酸提供氯离子以和金形成四氯合金离子。

如果将盐酸换成氢氟酸则无法完全电离，换成氢溴酸、氢碘酸则因还原性太强而无法稳定存在；硝酸的氧化性也恰好适中，如果换氧化性更强的酸则有可能将氯离子也氧化掉。

【刚刚配置好的王水。

】----华丽分割，以下拓展阅读----由于王水这种特性，很早之前就被用于黄金制品的精炼、蚀刻。

比如要得到5个9（99.999%）以上的纯金，就得用王水，这被称为“沃尔米尔法”。

金器的保养一般先用火烧除油，然后将烧热的黄金放入盐酸溶液中清洗，但有些不法的商贩将盐酸偷换成王水，窃取顾客的黄金，所以金器保养前后最好仔细称量一下，谨防被化学偷窃。

【如果你家里有一件祖传的金饰，做保养前后一定要仔细称量。

】电影《黄金大劫案》里面，主角拉了一油罐车的王水去溶掉日本人的黄金，这实在是一个伪科学的情节，姑且不说油罐车会先被溶解，就是王水本身也很不稳定，会释放出大量氯气，不用等影片中那惊心动魄的q战，周围的人早就会被氯气毒死。

所以在现实中，极易变质的王水必须现配现用。

【电影《黄金大劫案》的截图，王水不是这个颜色。

】二战期间，德国纳粹政府逮捕了激进分子、1935年诺贝尔和平奖得主奥西埃茨基，开始抵制诺贝尔奖，并宣布要没收劳厄（1914年诺贝尔物理学奖）和弗兰克（1925年诺贝尔物理学奖）的诺贝尔奖牌。

两位科学家只好来到哥本哈根找到玻尔，请求玻尔大师帮忙保管他们的奖牌。

1940年，德国入侵丹麦，玻尔实验室里的奖牌眼看即将不保，玻尔紧张的不得了，唯恐失信于朋友。

这时候，跟玻尔同在实验室的赫维西（铪元素的发现者）提出了一个好办法——将奖牌溶于王水。

玻尔将奖牌的王水溶液和一百多个瓶子放在实验室架子上，过来搜查的纳粹士兵果然没有发现。

二战结束后，溶液里的黄金被还原出来，送到斯德哥尔摩重新铸造，于1949年完璧归赵。

这个故事成为科学史上一段佳话，在战火的对比下，凶猛的王水也可以这么温情。

【两位得到王水“庇护”的诺贝尔奖获得者：劳厄（右）和弗兰克（左）。

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