Como fazer uma solução ácida de água régia

O que é água régia?

Aqua regia é uma mistura fortemente oxidante preparada pela mistura de dois ácidos minerais fortes concentrados, nomeadamente ácido clorídrico concentrado (HCl) e ácido nítrico concentrado (HNO₃). Dadas as características ácidas e oxidantes da água régia, é capaz de dissolver uma grande variedade de minerais, incluindo minerais contendo ouro, platina e outros metais nobres.

Composição da água régia

Aqua regia é mais do que uma simples mistura de dois ácidos fortes. Nesta mistura, os ácidos clorídrico e nítrico reagem entre si para gerar algumas espécies químicas muito reativas. Para começar, embora o ácido nítrico seja um ácido forte, ele também é um oxidante forte e é capaz de oxidar o ácido clorídrico em cloro gasoso e água, reduzindo-o a cloreto de nitrosila. A reação é a seguinte:

O gás cloro é um gás irritante e altamente corrosivo devido ao seu caráter fortemente oxidante. Por sua vez, o cloreto de nitrosila é uma espécie instável que sofre uma reação desproporcional (oxida-se e reduz-se) para produzir óxido nítrico e outra molécula de cloro. O óxido nítrico pode então reagir com o oxigênio do ar para produzir dióxido de nitrogênio.

As reações descritas são apresentadas a seguir:

A reação global é a seguinte:

Como podemos ver, a reação requer uma razão estequiométrica de 3 moles de HCl para cada 1 mol de HNO₃. Desta forma, é capaz de gerar três moles de cloro gasoso, que pode oxidar facilmente a maioria dos compostos orgânicos e inorgânicos.

Usos da água real

Aqua regia tem muitos usos, incluindo:

• A gravação de diferentes superfícies.
• O refino de alguns metais nobres, como ouro e platina.
• Refino de cloro.
• Eles também são usados ​​em alguns laboratórios para limpeza de vidros.

Medidas de segurança para a preparação e manipulação de água régia

As características da água régia tornam-na uma mistura muito tóxica e corrosiva. Por esse motivo, deve ser manuseado com extremo cuidado. Algumas medidas de segurança essenciais para o manuseio seguro desta substância são:

• Basta preparar a água régia e abrir os recipientes que a contêm dentro de uma capela.
• Prepare apenas a quantidade que vai ser utilizada na hora de usar, pois a mistura é instável.
• Sempre use óculos de segurança, luvas de nitrila e jaleco ao manuseá-lo.
• Se for manuseado fora de uma coifa, é preferível utilizar máscara de gás para filtrar o cloro e os diversos óxidos de nitrogênio gerados pela reação entre os ácidos clorídrico e nítrico.
• Caso entre em contato com a pele, neutralize com solução de bicarbonato de sódio e lave com bastante água o mais rápido possível.

Passos para preparar uma solução ácida de água régia

O ácido nítrico concentrado tem uma concentração de aproximadamente 14,4 molar, enquanto o ácido clorídrico concentrado tem uma molaridade de cerca de 12 molar. Como a reação requer uma proporção de HCl:HNO₃ 3:1, o acima implica que será necessário um mínimo de 3,6 mL de ácido clorídrico concentrado para cada 1 mL de ácido nítrico concentrado. Esta proporção poderia ser ligeiramente aumentada para 4:1 para compensar as perdas de HCl por evaporação no ácido concentrado.

Com essas informações em mãos, seguem abaixo os passos para preparar a água régia em laboratório:

Passo 1: Determine as quantidades de cada ácido que devem ser misturadas

O primeiro passo exige, antes de mais nada, saber quanta água régia se deseja produzir. Então, assumindo que os volumes de ambas as soluções são aditivos, e que a soma de 4 mL de HCl mais 1 mL de HNO₃ dá 5 mL de água régia, podemos estabelecer as seguintes proporções para determinar a quantidade de cada componente que precisaremos para preparar a quantidade desejada de água régia:

• Para cada 5 mL de água régia, são necessários 4 mL de HCl concentrado.
• Para cada 5 mL de água régia, é necessário 1 mL de HNO.₃ concentrado.

Assim, se quisermos preparar 100 mL de água régia, então precisaremos de (100 mL de água régia)*(4 mL de HCl/ 5 mL de água régia) = 80 mL de HCl concentrado. Os 20 mL que faltam correspondem a ácido nítrico concentrado.

Passo 2: Meça as quantidades de cada ácido

Usando uma pipeta graduada ou volumétrica, primeiro meça o volume de HCl (80 mL no nosso exemplo anterior) e HNO₃ (20 mL no mesmo exemplo).

Passo 3: Misture adicionando primeiro o HCl

Uma vez medidos ambos os ácidos, a quantidade de HCl é primeiro adicionada a um recipiente de vidro, seja um balão volumétrico, um frasco ou um béquer. Depois, lentamente e com agitação constante, adiciona-se o ácido nítrico.

Passo 4: Use imediatamente e não guarde o excesso selado

A água régia não é muito estável, por isso é aconselhável utilizá-la imediatamente. Caso tenha sobrado água régia após o uso, ela pode ser guardada em recipiente de vidro, desde que não esteja hermeticamente fechado. Isso ocorre porque os gases podem se acumular e aumentar a pressão até o recipiente quebrar. Se, em vez disso, desejar descartar o excesso de água régia, nunca descarte-a diretamente no ralo, mas sim no recipiente de resíduos ácidos do laboratório.

Referências

Exercícios de perguntas e respostas. (2019, 5 de maio). Molaridade e normalidade de um ácido clorídrico comercial – Exercícios FyQ.

Química.ES (sf). água_real.

SGS América Latina. (s. f.). Ouro através da água régia.