Königswasser

Sicherheitshinweise

Gefahr

Kann Brand verstärken; Oxidationsmittel.
Verursacht schwere Verätzungen der Haut und schwere Augenschäden.

P: Fehlende P-Sätze

Allgemeines
Name	Königswasser
Andere Namen	Goldscheidewasser Königssäure Aqua regia Aqua regis Acidum chloro-nitrosum
Summenformel	nicht angebbar, da Gemisch
Kurzbeschreibung	gelbe bis rotbraune Flüssigkeit
Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer	8007-56-5
PubChem	62687
Eigenschaften
Molare Masse	nicht angebbar, da Gemisch
Aggregatzustand	flüssig
Löslichkeit	vollständig mischbar mit Wasser

Königswasser, selten auch Königssäure genannt, ist ein Gemisch aus konzentrierter Salzsäure und konzentrierter Salpetersäure im Verhältnis 3 zu 1. Es war dem arabischen Autor Dschābir ibn Hayyān schon im 8. Jahrhundert bekannt.

Namensgebung

Der Name Königswasser (lat. aqua regis oder aqua regia ‚königliches Wasser‘) leitet sich von der Fähigkeit dieser Mischung ab, die „königlichen“ Edelmetalle Gold und Platin zu lösen. Aus Gold entsteht dabei Tetrachlorogold(III)-säure, aus Platin Platin(IV)-chlorid aus der entstehenden Hexachloroplatinsäure.

Chemische Wirkung

Das Vermögen des Königswassers, Gold aufzulösen, kann auf verschiedene Art erklärt werden. Gerade die ältere Literatur macht für die Aggressivität von Königswasser nicht die Säuren an sich verantwortlich, sondern Reaktionsprodukte, die entstehen, wenn beide Säuren vermischt werden.

${\mathrm {HNO_{3}+3\ HCl\longrightarrow NOCl+2\ Cl_{{nasc.}}+2\ H_{2}O}}$

Es entstehen naszierendes Chlor und Nitrosylchlorid (NOCl), welche Gold und andere Edelmetalle wie Platin und Palladium zu oxidieren vermögen.

${\mathrm {2\ Au+2\ NOCl+3\ Cl_{2}+2\ HNO_{3}\rightarrow }}$ ${\mathrm {2\ HAuCl_{4}+4\ NO_{2}}}$

Ein alternativer Erklärungsansatz ist die Komplexierung des durch Salpetersäure oxidierten Metalls. Durch die Anwesenheit von Chlorid wird das Normalpotential (Au/Au³⁺ + 3 e⁻, E₀ = 1,52 V) verringert:
Au + 4 Cl⁻ ${\mathrm {\rightleftharpoons }}$ [AuCl₄]⁻ + 3 e⁻, E₀ = 0,93 V. Die Oxidationskraft der Salpetersäure reicht dann aus: NO₃^– + 4 H⁺ + 3 e^– ${\mathrm {\rightleftharpoons }}$ NO(g) + 2 H₂O, E₀ = 0,96 V.

$\mathrm {Au+4\ HCl+HNO_{3}\rightarrow }$ $\mathrm {HAuCl_{4}+NO+2\ H_{2}O}$ .

Der gleiche Effekt tritt auch auf, wenn zu Salpetersäure Natriumchlorid oder ein anderes Chlorid zugesetzt wird.

Die hohe Konzentration von Chloridionen steigert die Löslichkeit der Edelmetalle, diese werden in Form von anionischen Chlorido-Komplexen gelöst. Zirconium, Hafnium, Niob, Tantal, Titan, Ruthenium und Wolfram widerstehen aufgrund von Passivierung dem Angriff von Königswasser bei Raumtemperatur. Kompaktes Silber wird nicht aufgelöst, da dieses durch die Bildung einer unlöslichen Silberchloridschicht vor weiterem Angriff passiviert ist.

Königswasser zerfällt von selbst, wobei Chlor, Nitrosylchlorid und nitrose Gase frei werden. Es wird daher üblicherweise unmittelbar vor Gebrauch aus den beiden Säuren frisch hergestellt.

Königswasser als Gemisch von Salpetersäure und Salzsäure hat im Gefahrgutrecht die UN-Nummer 1798. Seine Beförderung auf europäischen Straßen ist gemäß dem Europäischen Übereinkommen über die Beförderung gefährlicher Güter auf der Straße verboten.

Anwendungen

Platin löst sich in heißem Königswasser

Mit Hilfe von Königswasser werden u.a. Edelmetallpräparate für die Porzellan- und Glasmalerei hergestellt.
In der analytischen Chemie findet Königswasser Anwendung beim Aufschluss schwerlöslicher Stoffproben.
In der Metallografie wird Königswasser bei einigen Legierungen verwendet, um die kristalline Struktur einer Oberfläche sichtbar zu machen.
In verschiedenen Konzentrationen dient es heutzutage noch dazu, die Karätigkeit (ein alter Begriff für Feingehalt) von Gold zu überprüfen. Dabei wird die Löslichkeit einer Abriebprobe in den verschiedenen Lösungen geprüft.

Früher wurde Königswasser (in starker Verdünnung) äußerlich angewandt:

„Im Winter von 1857 – 58 hatte ich einen Kranken auf meiner Abtheilung, welcher von einer Erfrierung der Füsse eine Anästhesie zurückbehielt, wogegen ich unter anderem locale Bäder mit Königswasser anwendete.“

– Rudolf Virchow: Die Cellularpathologie in ihrer Begründung auf physiologische und pathologische Gewebelehre. S. 199

Basierend auf einem Artikel in:

Wikipedia.de