Задача 1
По рассказу учебника, перед оккупацией Дании нобелевскую медаль спасли, растворив её в «царской водке», а после войны золото выделили. Написать уравнение реакции золота с «царской водкой».
Решение
«Царская водка» — смесь концентрированных азотной и соляной кислот (по объёму 1 : 3). Азотная кислота окисляет золото, а хлорид-ионы связывают ионы золота в прочный комплекс \(\mathrm{[AuCl_4]^-}\), поэтому реакция идёт, хотя каждая кислота по отдельности золото не растворяет.
\(\mathrm{\overset{0}{Au} - 3e^- \rightarrow \overset{+3}{Au}}\) — 1, окисление;
\(\mathrm{\overset{+5}{N} + 3e^- \rightarrow \overset{+2}{N}}\) — 1, восстановление.
Окислитель — азотная кислота, восстановитель — золото.
Историческое уточнение: в учебнике история приписана медали самого Бора. По распространённым историческим описаниям, в 1940 г. в институте Бора химик Д. де Хевеши растворил медали физиков М. фон Лауэ и Дж. Франка, а собственную медаль Бор незадолго до этого передал на благотворительный аукцион; после войны золото выделили из раствора, и медали отчеканили заново. Подробности в разных источниках расходятся, но химия реакции от этого не меняется.
Ответ
Азотная кислота окисляет золото, а соляная связывает ионы золота в комплекс, сдвигая реакцию вправо.
Подробнее — в теме «Кислородные соединения азота».