Água régia (8007-56-5) Propriedades Físicas e Químicas
Água régia
Mistura concentrada de ácido nítrico e clorídrico usada em dissolução especializada de metais, gravação e fluxos de trabalho analíticos; altamente corrosiva e fortemente oxidante, requerendo manuseio controlado e equipamentos resistentes à corrosão.
| Número CAS | 8007-56-5 |
| Família | Mistura de ácido clorídrico e ácido nítrico (mistura de ácidos inorgânicos) |
| Forma Típica | Líquido fumegante amarelo |
| Graus Comuns | EP |
A água régia é uma mistura de ácidos inorgânicos composta principalmente por ácido clorídrico concentrado e ácido nítrico concentrado. Funcionalmente, é classificada como um ácido forte e uma mistura oxidante potente em vez de uma substância molecular discreta; a mistura contém múltiplas espécies moleculares e iônicas reativas (incluindo espécies reportadas como cloreto nitrosila e cloro livre) que, em conjunto, promovem química de cloração oxidativa capaz de dissolver metais nobres. Estruturalmente, este material é não estequiométrico e é melhor descrito como um sistema ácido-oxidante formado pela mistura de \(\mathrm{HCl}\) e \(\mathrm{HNO_3}\); representações moleculares simples (por exemplo, uma fórmula molecular única) refletem uma composição agregada, e não uma estrutura covalente única.
Eletronicamente, a água régia combina a acidez protônica de \(\mathrm{HCl}\) e \(\mathrm{HNO_3}\) com equivalentes oxidantes que permitem reações de halogenação e abstração eletrônica. A química resultante é altamente oxidativa e fortemente ácida: clora e oxida metais e substratos orgânicos, frequentemente gerando produtos gasosos (cloro, cloreto nitrosila, óxidos de nitrogênio) e calor. A mistura é polar e fortemente hidrofílica; dissolve-se em água com evolução de calor e emite vapores corrosivos e irritantes. Como suas espécies oxidantes ativas são produzidas in situ, propriedades como força oxidante e geração de fumos variam conforme a razão de formulação e temperatura.
Na prática, a água régia é preparada imediatamente antes do uso pela mistura de \(\mathrm{HNO_3}\) concentrado com \(\mathrm{HCl}\) concentrado em razões volumétricas típicas de cerca de 1:3 ou 1:4 (\(\mathrm{HNO_3}:\mathrm{HCl}\)). É amplamente usada onde é necessária química oxidativa agressiva com base em cloretos—principalmente para dissolver ouro e metais do grupo da platina, na recuperação e refino de metais, e em operações específicas de gravação ou limpeza laboratorial—porque a combinação de agentes clorantes à base de cloro e oxidação nítrica permite reações inacessíveis a qualquer um dos ácidos isoladamente. Graus comerciais comuns reportados para essa substância incluem: EP.
Visão Geral e Composição
Composição Qualitativa
A água régia é uma mistura de ácido nítrico concentrado e ácido clorídrico concentrado, tipicamente preparada combinando uma parte de \(\mathrm{HNO_3}\) com três ou quatro partes de \(\mathrm{HCl}\). A composição é não estequiométrica: a reação entre os dois ácidos gera um equilíbrio dinâmico de espécies, incluindo oxidantes clorantes como cloreto nitrosila e cloro molecular, além de prótons solvatação e íons cloreto. A composição agregada inicial é representada pela fórmula molecular calculada Cl3H4NO3 e descritores agregados derivados da mistura; estes refletem a contagem atômica combinada dos ácidos componentes e não uma molécula discreta.
Identificadores reportados e descritores calculados associados à composição agregada incluem: - Fórmula molecular: Cl3H4NO3 - Peso molecular: 172.39 - Cadeia calculada semelhante à IUPAC: ácido nítrico; trihidroclorídrico - SMILES: N+(O)[O-].Cl.Cl.Cl - InChI: InChI=1S/3ClH.HNO3/c;;;2-1(3)4/h3*1H;(H,2,3,4) - InChIKey: NICDRCVJGXLKSF-UHFFFAOYSA-N
(Estes descritores são representações agregadas/computacionais para o sistema misto e devem ser interpretados como identificadores a nível de mistura.)
Aparência e Forma Típica
A água régia se apresenta tipicamente como um líquido fumegante com coloração que pode variar entre amarelo, vermelho ou dourado, dependendo da composição e concentração. Emite odor forte e penetrante; vapores e fumos são irritantes para os olhos e mucosas. O líquido é altamente corrosivo para metais e tecidos orgânicos. É miscível em água, e a dissolução em água é exotérmica; o contato com ar úmido gera fumos.
Propriedades Químicas
Reatividade e Comportamento Corrosivo
A água régia é tanto uma mistura de ácido forte quanto um agente oxidante potente. Suas características de reatividade incluem: - Dissolução de metais elementares, incluindo ouro e platina, por vias de cloração oxidativa; a dissolução ocorre por formação de cloro-complexos solúveis de metais nobres. - Comportamento oxidante que pode iniciar ou catalisar decomposição e polimerização de compostos orgânicos suscetíveis. - Geração de gases corrosivos e tóxicos durante reações ou decomposição (notadamente cloreto nitrosila, cloro e óxidos de nitrogênio). - Reações exotérmicas na diluição ou reação com bases; é solúvel em água com liberação de calor e produz fumos ao ser exposta ao ar.
Propriedades selecionadas calculadas/aglomeradas (conforme reportado para a representação da mistura): - Peso molecular: 172.39 - Massa exata: 170.925676 - Massa monoisotópica: 170.925676 - Área superficial polar topológica (TPSA): 66.1 - Contagem de doadores de ligações de hidrogênio: 4 - Contagem de aceitadores de ligações de hidrogênio: 3 - Contagem de ligações rotativas: 0 - Contagem de átomos pesados: 7 - Carga formal: 0 - Complexidade: 24.8 - Contagem de unidades covalentemente ligadas: 4
(Nota: estes valores são descritores computacionais para a representação agregada e servem para descrever polaridade e capacidade de formar ligações de hidrogênio das espécies ácidas constituintes.)
Compatibilidade e Incompatibilidades
A água régia reage vigorosa ou perigosamente com uma ampla gama de substâncias. Incompatibilidades chave e agentes reativos incluem: - Bases fortes e hidróxidos inorgânicos — neutralização exotérmica produzindo calor e sais. - Sais de cianeto — reação pode liberar gás cianeto de hidrogênio. - Sulfitos, nitritos, tiossulfatos, ditionitos — reações podem gerar gases tóxicos como óxidos de enxofre, sulfeto de hidrogênio e outros produtos gasosos. - Carbonatos e bicarbonatos — evolução rápida de CO2 e formação de espuma. - Materiais orgânicos (incluindo compostos redutores, mercaptanos, ditiocarbamatos, isocianatos, nitrilas e muitos outros) — podem sofrer oxidação violenta, polimerização ou produzir gases tóxicos/inflamáveis. - Metais que não sejam nobres — corrosão e, em contato com metais reativos, evolução de gás hidrogênio inflamável; recipientes/substratos devem ser selecionados por alta resistência à corrosão. - Algumas espumas e materiais usados em combate a incêndios podem reagir com a substância liberando gases corrosivos ou tóxicos.
A água régia é quimicamente instável ao longo do tempo; espécies halogenadas reativas evoluem e o potencial oxidante altera-se após repouso. Recipientes devem ser quimicamente resistentes e secos; contaminação com água em recipientes de armazenamento ou com materiais incompatíveis pode gerar reações vigorosas ou perigosas.
Uso e Segurança
Contextos de Uso Industrial e Comercial
A água régia é utilizada sempre que se requer química agressiva de oxidação-cloração. Aplicações típicas incluem: - Dissolução e processamento de metais nobres (ouro, metais do grupo da platina) para preparação de amostras analíticas, refino metálico e recuperação. - Ataque, limpeza e digestão laboratorial de amostras de metais refratários antes da análise. - Operações especiais de limpeza onde é necessária a remoção oxidativa intensa de películas metálicas ou compostos orgânicos.
Na prática, a substância é escolhida para tarefas que exploram sua acidez combinada à capacidade de cloração oxidativa; a manipulação e o projeto dos processos devem levar em conta a formação de fumos, corrosividade e liberação de gases.
Perigos e Considerações de Manuseio
Perigos - Corrosiva: causa queimaduras graves na pele e danos oculares; é corrosiva para metais e diversos materiais. - Vapores tóxicos: a inalação de fumos (cloro, cloreto de nitrosila, óxidos de nitrogênio) pode causar irritação respiratória severa, lesões pulmonares ou pneumonite tóxica. - Reativa: libera calor na diluição e pode produzir gases tóxicos/inflamáveis em reação com substâncias incompatíveis. - Não combustível, mas pode decompor-se quando aquecida, produzindo fumos corrosivos e tóxicos; o contato de ácidos corrosivos com metais pode gerar hidrogênio inflamável.
Manuseio e armazenamento seguro (orientações principais) - Utilizar em capela química ou sistema equivalente de exaustão local para controle de fumos; evitar acúmulo de vapores em ambientes confinados. - Empregar equipamento de proteção individual adequado: luvas resistentes a produtos químicos, óculos de proteção com proteção total contra respingos ou face shield, vestimenta e avental resistentes a ácidos; para emergências ou resposta a derramamentos, pode ser necessário aparelho respiratório autônomo com pressão positiva (SCBA) e vestimentas de proteção química. - Armazenar em recipientes compatíveis e resistentes à corrosão, em local fresco e bem ventilado; evitar contaminação com água, bases, compostos orgânicos ou sólidos incompatíveis. Não armazenar em recipientes que possam reagir (ex.: metais reativos). - Preparar soluções frescas conforme necessidade; não armazenar grandes volumes por períodos prolongados devido à decomposição e liberação de gases.
Resposta a emergências e primeiros socorros (resumo) - Em contato com pele ou olhos: enxaguar imediatamente com grande quantidade de água por pelo menos 20–30 minutos e buscar atendimento médico de emergência; retirar roupas e calçados contaminados durante o enxágue. - Se inalado: levar a pessoa exposta para área com ar fresco; administrar oxigênio se houver dificuldade respiratória; procurar atendimento médico imediato. - Para derramamentos: evacuar e isolar a área; posicionar-se a favor do vento e evitar o escoamento para corpos de água e sistemas de esgoto; usar absorventes secos e inertes (terra seca ou areia) para conter e recolher pequenos volumes, depositando-os em recipientes adequados para descarte; evitar uso de água que possa dispersar ou reagir com o material derramado. - Combate a incêndio: material não é combustível, mas pode gerar fumos tóxicos quando aquecido. Para incêndios pequenos, usar CO2, pó químico seco ou areia seca; para incêndios maiores, usar aspersão ou neblina de água e resfriamento dos recipientes à distância segura máxima. Impedir que a água escoada entre em sistemas de drenagem; construir diques para descarte posterior.
Identificadores de transporte e regulatórios (selecionados) - CAS: 8007-56-5 - Número da Comunidade Europeia (EC): 690-364-2 - Número ONU (transporte): UN1798 - UNII: X3TT5X989E
Para informações detalhadas específicas do produto sobre perigos, transporte e regulação, consulte a Ficha de Dados de Segurança (FDS) do produto e as regulamentações locais aplicáveis antes da aquisição, uso, armazenamento ou transporte.
