С хлором не реагирует золото

Что такое химия золота

Первая химическая реакция которая сокрушила понятие о несокрушимости золота перед кислотами реакция с царской водкой , принцип работы данной кислоты в том что Азотная кислота HNO3 окисляет соляную в результате чего образуется чистый хлор который окисляет некоторые благородные металлы включая золото :

HNO3 + 3HCl → NOCl + Cl2 + 2H2O

Нитрозилхлорид и хлор образуют два активных компонента растворяют золото :

Au + NOCl2 + Cl2 → AuCl3 + 2H2O

Данная реакция протекает уже при комнатной температуре и может не требовать дополнительного нагрева в зависимости от измельченности золота .

Из за большого содержания хлора и соляной кислоты хлорид золота три присоединяет молекулу хлора образуя тетрахлороаурат (III) водорода или тетрахлорозолотую кислоту .

AuCl3 + HCl → H(AuCl4)

В результате получается крупный легко фильтрующий жёлтый порошок .
А если эта кислота растворяет царь золото то её назвали в честь растворения золота царской водкой .
Восстановление золота из хлоридов осуществляется путем взаимодействия тетрахлороаурат (III) водорода с сульфатом железа ( II ) FeSO4 , сернистый газ SO2 , гидразин N2H4 :

AuCl4 + N2H4 → Au + N2 + HCl

2AuCl4 + FeSO4 → 2Au + 3Fe2SO4 + Cl2

AuCl4 + 3SO2 + 6H2O → 2Au + 3SO4 + 8Cl + 12H

Даже перекись водорода в реакции по восстановлению золота ведёт себя как восстановитель :

2AuCl4 + 3H2O2 → 2Au + 8Cl + 6H + 3O2

Взаимодействие чистого углерода с хлоридом золота так же приводит в восстановлению золота :

4[AuCl4] + 3C + 6H2O → 4Au + 3CO2+ 16Cl2 + 12H

Восстановление золота можно проводить и с помощью хлорида олова SnCl2 зачастую эту реакцию используют в качестве качественной реакции на золото в зависимости от кислотности раствора он окрашивается в красный пурпурный цвет , а если кислотность большая цвет окрашивается в тёмные цвета .
Также как качественная реакция по определению золота может быть использована взаимодействие золотохлористводородной кислоты с раствором йодида калия :

AuCl4 + KI → AuI3 + 4Cl

Который осядет в виде нерастворимого тёмно зелёного осадка который в свою очередь может восстановлен в золото с помощью простого нагревания , процесс восстановления начинает протекать уже при 177 градусах :

Так же обратная реакция может быть использована для окисления золота йодом :

Реакция с бромом протекает при комнатной температуре с образованием бромида золота три :

2Au + 3Br2 → Au2Br6

Данный материал используют как катализатор в некоторых химических органических реакциях Для восстановления золота из бромидов нужно нагреть бромид золота три , что приведёт к частичному восстановлению золота . При дальнейшем нагревании бромида золота (I) при температуре свыше 250 градусов приведёт к полной потере брома и полное восстановление золота

AuBr + t → Au + Br

Помимо царской водки которая растворяет золото на основе хлора , нашло широкое применение прямого действия на золото газообразного хлора Cl реакция лежит на основе гидрохлорирования и переменятся для извлечения золота из переработанных радиодеталей .

2Au + 3Cl2 + 2HCl → 2HAuCl4

Недостаток данной реакции в том , что материалы реакции нужно нагревать до температуры не менее чем 200°C , что затрудняет и так опасное получение золота .
Также в этой реакции можно использовать хлорную воду которую получают взаимодействием хлора с водой :

Cl2 + H2O → HClO + HCl

Au + HClO + HCl → H(AuCl4)

Из кислот составляющий одно наименование растворяет золото только селеновая кислота H2SeO3 реакция протекает при температуре 200°C .

2Au + 6H2SeO4 →Au2(SeO3)3 + 3H2SeO3 + 3H2O

в результате чего получаться раствор красно — жёлтого цвета селената золота (III) который не растворим при обычных условиях в воде , но растворим в серной H2SO4 и азотной кислоте HNO3 . А вот соляная кислота HCl приводит к его разрушению .

Самое известное применение по окислению золота после царской водки можно отдать цианированию , оно основано в взаимодействии кислорода воздуха или других окислителей в присутствии цианидов . В качестве цианидов используют соли калия или натрия , другими словами всеми известный цианистый калий , по мимо солей можно использовать и цианистую кислоту ( синильная кислота ) но из за большой ядовитости не используется . Эту реакцию цианирования золота применяют для получения золота из руды с малым содержанием благородного металла .

4Au + 8NaCN + 2H2O → 4Na[Au(CN)2] + 4NaOH

Восстановление из цианоауратов производиться с помощью мелкого цинка :

2Na[Au(CN)2] + Zn → Na2[Zn(CN)4] + 2Au

Со фтором F благородный металл реагирует с образованием фторидов золота , но данная реакция не устойчивая и заканчивается тем что материал просто разлагается на производные фтор и золото . Интервал температуры при которой реакция ведёт стабильно от 300 до 400 градусов :

В недавнем прошлом золото добывали с довольно известным способом амальгамацией , её с начало приписывали к алхимии как получение золота из ртути после возгонки и нагревания некоторых руд . В последствии стало известно , что ртуть вступает в природный сплав с золотом уже при комнатной температуре , а нагревание разлагает на простые компоненты золото и ртуть :

AuHg + t → Au + Hg

Единственное , что нужно было сделать это провести рафинирование золота с последующим электрохимическим восстановлением , что приведёт к получению золота 999, 9 пробы.

Статья на тему химия золота

Понравилась статья, поделись ей

1. Димер хлорида золота

Для отправки комментария вам необходимо авторизоваться.

Способы перевода в раствор металлического золота:

Традиционные способы растворения золота:

1) Растворение в "царской водке":
"Царская водка" представляет из себя смесь концентрированных азотной и соляной кислот, взятых в соотношении 1:3 по объёму. Золото растворяется довольно быстро и образует золотохлористоводородную кислоту:
Au + 4 HCl + HNO3 = H[AuCl4] + NO + 2 H2O
Недостатком этого метода считается невозможность растворения примеси серебра, так как образующийся хлорид серебра нерастворим в воде.
Для домашнего использования этот метод подходит, так как кислоты не очень сложно достать или даже сделать из легкодоступных веществ. Главное работать на открытом воздухе, так как выделяющийся в результате реакции бесцветный газ NO окисляется на воздухе до бурого газа NO2, который является токсичным.

2) Реакция с растворами цианидов в присутствии окислителя:
Золотосодержащую породу обрабатывают разбавленным раствором цианида натрия или цианида калия концентрацией 0,3-0,03%.
В качестве окислителя используется пероксид водорода или через раствор цианидов продувается воздух.
4 Au + 8 KCN + 2 H2O + O2 = 4 K[Au(CN)2] + 4 KOH
Серебро реагирует по аналогичной реакции.
Затем с помощью цинковой пыли благородные металлы выделяют из раствора:
Zn + 2 K[Au(CN)2] = 2 Au + K2[Zn(CN)4]
Такой способ очень удобен для отделения благородных металлов от пустой породы или от примесей других металлов. Процесс занимает около 30 часов, выход золота достигает 90-95%.
Но, этот способ очень опасен, так как цианиды крайне ядовиты. К тому же углекислый газ, содержащийся в небольшом количестве в воздухе реагирует с растворами цианидов с образованием летучей синильной кислоты, которая может создать смертельную концентрацию в воздухе. Нужно либо идеально соблюдать технику безопасности, либо быть бессмертным.
Для домашнего использования этот метод явно не подходит из-за недоступности цианидов и большой опасности при использовании.

3) Амальгамация золота:
Золото способно растворяться в ртути с образованием амальгам. При выделении золота амальгамированием мелко раздробленную с помощью потока воды породу пропускают над медными пластинами, обработанными ртутью. Золото растворяется в ртути, которую затем удаляют дистилляцией.
Такой способ применяли ещё в древности, но сейчас он запрещён.
Для домашнего использования такой метод не подходит из-за недоступности ртути и её токсичности.

4) Метод Миллера:
Газообразный хлор пропускают через сырьё, содержащее золото. При этом другие металлы, снижающие пробу золота, переходят в легколетучие хлориды (порядок по эффективности удаления: цинк, железо, сурьма, олово, мышьяк, медь, свинец, висмут, серебро, теллур, селен).
Образующийся в результате реакции хлорид золота растворяют в воде или соляной кислоте.
Этот метод нельзя применять в домашних условиях, так как образуются летучие высокотоксичные высшие хлориды металлов. Более того, газообразный хлор, используемый в процессе, крайне ядовит. Эти яды воздействуют не только на работника, но и окружающую среду. Применение его возможно только на предприятиях со специальным вытяжным оборудованием.

Нетрадиционные методы растворения золота:

1) Растворение золота в расплавленном свинце:
В древности был придуман способ извлечения золота из бедной породы. В Древнем Египте жрецы-алхимики обрабатывали золотоносную породу расплавленным свинцом, который растворял золото и серебро, затем расплав сливали и подвергали обжигу в специальных горшках. Свинец превращался в оксид свинца PbO и впитывался в стенки горшка, увлекая за собой все случайные примеси, а на дне горшка оставался сплав золота и серебра. Главный секрет такого обжига - материал горшков, их делали из костной золы.
В наше время горшки из костной золы не используют, поэтому можно обрабатывать золотосодержащую породу свинцом и затем полученный сплав свинца и золота кипятить в 70% уксусной кислоте. Свинец постепенно растворится:
Pb + 2 CH3COOH = Pb(CH3COO)2 + H2
А золото, серебро и медь останутся в осадке. Или если содержание этих металлов большое, то получится губчатый сплав золота, серебра и меди.
Такой способ не очень хорошо подходит для домашнего использования, так как трудно найти свинец без примеси олова. К тому же длительно кипятить концентрированный уксус - занятие не из приятных.

2) Растворение золота в горячем растворе хлорного железа:
Хлорное железо используется для травления печатных плат и обычно продаётся в магазинах радиотоваров в отделе реактивов для пайки.
Для растворения золота желательно растворять хлорное железо в соляной кислоте. При неимении соляной кислоты можно просто сделать концентрированный раствор хлорного железа.
Нужно насыпать хлорное железо в воду, а не воду лить на хлорное железо! В противном случае раствор может закипеть и разбрызгаться, так как безводное хлорное железо выделяет много тепла при растворении.
Золото будет растворяться в таком растворе, но очень медленно даже при кипячении. Без нагревания золото вообще не будет растворяться, так как реакция пойдёт в обратную сторону.
3 FeCL3 + HCl + Au = H[AuCl4] + 3 FeCl2
Для выделения золота из раствора нужно охладить полученный раствор. Для улучшения выпадения осадка можно добавить раствор сульфата железа (II) (железный купорос)
3FeSO4 + H[AuCl4] = Fe2(SO4)3 + FeCl3 + Au + HCl
В растворе хлорного железа также будет растворяться медь. А серебро не будет растворяться из-за образования нерастворимого хлорида серебра.
Этот способ подходит для домашнего использования, но он медленный, малоэффективный, имеет низкий выход и требует длительного нагревания.

3) Растворение золота в хлорной воде:
Газообразный хлор продувается через холодную воду или холодный раствор соляной кислоты. В полученном растворе золото будет растворяться при комнатной температуре. Нагревать хлорную воду не рекомендуется, так как при нагревании хлор будет улетучиваться из раствора.
Реакция хлора с водой:
Cl2 + H2O = HClO + HCl
Реакция хлорной воды с золотом:
2 Au + 3 HClO + 5 HCl = 2 H[AuCl4] + 3 H2O
Данный способ подходит для домашнего использования, если собрать прибор для получения хлора. Но с хлором нужно работать очень аккуратно и только на открытом воздухе.

4) Растворение золота в горячем растворе тиосульфата натрия:
Золото способно реагировать с горячим раствором тиосульфата натрия в присутствии окислителя. В качестве окислителя можно использовать пероксид водорода или продувать воздух через раствор тиосульфата.
8 Na2S2O3 + O2 + 4 Au + 2 H2O = 4 Na3Au(S2O3)2 + 4 NaOH
Тиосульфат натрия продаётся в качестве фотофиксажа.
Этот способ подходит для домашнего использования, но он медленный и требует длительного нагревания раствора, так как реакция идёт только при температуре близкой к температуре кипения.

5) Растворение золота в горячей концентрированной селеновой кислоте:
2 Au + 6 H2SeO4 = Au2(SeO4)3 + 3 H2SeO3 + 3 H2O
При растворении золота образуется красно-жёлтый раствор селената золота.
Этот способ явно не подходит для домашних условий из-за недоступности селеновой кислоты.

6) Растворение золота в смеси соляной кислоты и гипохлорита натрия:
2 Au + 3 NaClO + 8 HCl = 2 H[AuCl4] + 3 NaCl + 3 H2O
Золото в таком растворе будет растворяться даже при комнатной температуре.
Раствор гипохлорита натрия продаётся в магазинах как хлорный отбеливатель "Белизна".
Этот метод подходит для домашних условий. Только придётся где-то достать соляную кислоту или самому сделать.

7) Анодное растворение металлического золота в соляной кислоте:
Реакция проводится в электролизной ванне, где неочищенное золото сплавлено в слиток и является анодом.
Au + 4 HCl − 3 e− = AuCl4− + 4 H+
Чтобы предотвратить выделение золота на катоде, электролиз проводится в ячейке с мембраной. Способ, в частности, используется для приготовления электролита при электрохимическом аффинаже золота. Часть золота присутствует в растворе в виде хлоридных комплексов золота(I) AuCl2-, что важно при низких концентрациях.
Такой способ плохо подходит для домашних условий из-за необходимости иметь золото, сплавленное в слиток.

8) Растворение золота в концентрированной хлорной кислоте:
2 Au + 8 HClO4 = Cl2 + 2 Au(ClO4)3 + 2 O2 + 4 H2O
Концентрированная HClO4 реагирует с золотом при комнатной температуре, при этом образуя различные нестойкие оксиды хлора и жёлтый раствор растворимого в воде перхлората золота (III). Реакция обусловлена сильной окислительной способностью Cl2O7.
Этот метод плохо подходит для домашних условий из-за труднодоступности хлорной кислоты и из-за токсичных газов, выделяющихся в ходе реакции.

9) Растворение золота в ацетонитриле в присутствии хлорида триметиламмония:
Недавно показано, что хлорирование золота наиболее удобно проводить в ацетонитриле в присутствии хлорида триметиламмония.
Этот метод я даже не рассматриваю для домашнего использования.

10) Растворение золота в горячем растворе йода и йодида калия в органическом растворителе:
Удобными реагентами для растворения золота служат горячие растворы йода и йодида калия в метаноле или ацетоне.
2 Au + 3 I2 + 2 KI = 2 K[AuI4]
Метиловый спирт явно не подходит для домашнего использования, так как он ядовит и ограничен в продаже.
Ацетон подходит для домашнего использования.
Про использование этилового спирта я информации не нашёл. Возможно при использовании этилового спирта будет образовываться этилдииодид золота (C2H5AuI2). То есть возможно золото будет растворяться в горячей аптечной 5% настойке йода, так как она содержит:
На 100 мл настойки:
5 граммов йода
2 грамма йодида калия
50 мл этилового спирта
50 мл воды
Растворять золото нужно при нагревании. Греть можно только на электрической плитке на открытом воздухе, так как раствор содержит огнеопасную жидкость. Раствор будет кипеть при низкой температуре:
при 56 градусах кипит ацетон
при 78 градусах кипит этиловый спирт
Придётся либо постоянно доливать растворитель, либо установить на реактор обратный холодильник, который будет конденсировать пары растворителя и возвращать их в раствор. Можно также нагревать раствор в герметично закрытом сосуде, но тогда реактор нельзя перегревать во избежание повышения давления внутри и взрыва реактора.

Золото - крайне малоактивный металл. Даже в природе оно встречается, в основном, в виде самородков (в отличие от щелочных и щелочноземельных металлов, находящихся исключительно в составе минералов или других соединений). При долгом нахождении на воздухе оно не окисляется кислородом ( сей благородный металл ценят в том числе и за это). Поэтому найти, в чем растворяется золото, достаточно сложно, но можно.

Промышленный метод

При добыче золота из так называемых золотоносных песков приходится работать со взвесью примерно одинаково мелких частиц золота и песчинок, которые нужно отделить друг от друга. Можно сделать это с помощью промывания, а можно использовать цианид натрия или калия - разницы нет. Дело в том, что золото образует растворимый комплекс с цианид-ионами, а песок не растворяется и остается как есть.

Ключевым моментом в этой реакции является наличие кислорода (того, что содержится в воздухе, достаточно): кислород окисляет золото в присутствии цианид-ионов и получается комплекс. При недостаточном количестве воздуха или сама по себе без цианида реакция не идет.

Сейчас это наиболее распространенный способ промышленного получения золота. Конечно, до получения конечного продукта еще много стадий, но нас интересует конкретно этот этап: растворы цианидов - то, в чем растворяется золото.

Амальгама

Процесс амальгамации также применяют в промышленности, только уже при работе с рудами и твердыми породами. Суть его заключается в способности ртути образовывать амальгаму - интерметаллическое соединение. Строго говоря, ртуть в этом процессе не растворяет золото: оно остается в амальгаме в твердом виде.

При амальгамации идет смачивание породы жидкой ртутью. Однако процесс "вытягивания" золота в амальгаму долгий, опасный (пары ртути ядовиты) и малоэффективный, поэтому этот метод уже редко где применяют.

Царская водка

Есть много кислот, способных разъедать живые ткани и оставлять страшные химические ожоги (вплоть до летального исхода). Однако нет такой одиночной кислоты, в какой растворяется золото. Из всех кислот подействовать на него может только знаменитая смесь - царская водка. Это азотная и соляная (хлороводородная) кислоты, взятые в соотношении 3 к 1 по объему. Замечательные свойства этого адского коктейля обусловлены тем, что кислоты берутся в очень больших концентрациях, что сильно повышает их окислительную способность.

Царская водка начинает действовать с того, что азотная кислота начинает окислять сперва соляную, и в ходе этой реакции образуется атомарный хлор - очень реакционноспособная частица. Именно она идет на атаку золота и образует с ним комплекс - золотохлористоводородную кислоту.

Это очень полезный реактив. Очень часто золото хранят в лаборатории именно в виде кристаллогидрата такой кислоты. Нам же оно служит лишь подтверждением того, что золото растворяется в царской водке.

Стоит еще раз обратить внимание на то, что окисляет металл в этой реакции не одна из двух кислот, а продукт их взаимной реакции. Так что если взять, например, одну лишь "азотку" - известную кислоту-окислитель - ничего не выйдет. Ни концентрация, ни температура не смогут сделать так, чтобы золото растворилось в азотной кислоте.

Хлорка

В отличие от кислот, в частности хлороводородной кислоты, отдельные вещества могут стать тем, в чем растворяется золото. Широко известная бытовая хлорка - раствор газообразного хлора в воде. Конечно, обычным магазинным раствором ничего не сделаешь, нужны концентрации повыше.

Хлорная вода действует следующим образом: хлор диссоциирует на соляную и на хлорноватистую кислоты. Хлорноватистая кислота под светом разлагается на кислород и соляную кислоту. В таком разложении выделяется атомарный кислород: как и атомарный хлор в реакции с царской водкой, он очень активен и окисляет золото за милую душу. В итоге опять получается комплекс золота с хлором, как и в предыдущем способе.

Другие галогены

Кроме хлора, золото также неплохо окисляют и другие элементы седьмой группы таблицы Менделеева. В полной мере сказать о них: "то, в чем растворяется золото" - трудно.

С фтором золото может реагировать по-разному: при прямом синтезе (с температурой 300-400°С) образуется фторид золота III, который в воде немедленно гидролизуется. Он настолько неустойчив, что разлагается даже при воздействии плавиковой (фтороводородной) кислоты, хотя среди фторид-ионов ему должно быть комфортно.

Также действием сильнейших окислителей: фторидов благородных газов (криптона, ксенона) можно получить и фторид золота V. Такой фторид вообще взрывается при контакте с водой.

С бромом дела обстоят несколько проще. Бром в обычных условиях - жидкость, и золото неплохо рассеивается в его растворах, образуя растворимый бромид золота III.

С йодом золото также реагирует при нагревании (до 400°С), образуя йодид золота I (такая степень окисления объясняется меньшей активностью йода по сравнению с другими галогенами).

Таким образом, золото, несомненно, реагирует с галогенами, однако растворяется ли золото в них - спорное утверждение.

Раствор Люголя

На самом деле, йод (обычный йод I₂) в воде нерастворим. А растворим его комплекс с йодидом калия. Это соединение называется раствором Люголя - и он умеет растворять золото. Между прочим, им же часто смазывают горло болеющим ангиной, так что не все так однозначно.

Эта реакция также идет через образование комплексов. Золото образует с йодом комплексные анионы. Используется, как правило, для травления золота - процесс, при котором взаимодействие идет только с поверхностью металла. Раствор Люголя удобен в этом случае, потому что в отличие от царской водки и цианидов, реакция идет заметно медленнее (и реактивы доступнее).

Бонус

Говоря о том, что одиночные кислоты - это то, в чем золото не растворяется, мы немного соврали - на самом деле такие кислоты есть.

Хлорная кислота - одна из самых сильных кислот. Ее окислительные свойства чрезвычайно высоки. В разбавленном растворе они проявляются плохо, однако в больших концентрациях творят чудеса. При реакции образуется ее соль перхлорат золота - желтый и неустойчивый.

Из кислот, в каких растворяется золото, есть еще горячая концентрированная селеновая кислота. В результате также образуется соль - селенат золота красно-желтого цвета.

Металлы и Металлургия

1. Металлургия России
2. О металлах
3. Золото
4. Химические свойства

Золото относительно инертный металл, при нормальных условиях оно не реагирует с большинством кислот и не образует оксидов, благодаря чему было отнесено к благородным металлам, в отличие от металлов обычных, легко разрушающихся под действие окружающей среды. Затем была открыта способность царской водки растворять золото, что поколебало уверенность в его инертности.

За прошедшие столетия химики провели с золотом огромное количество различных экспериментов, и оказалось, что золото вовсе не так инертно, как об этом думают неспециалисты. Правда, сера и кислород (агрессивные по отношению к большинству металлов, особенно при нагревании), на золото не действуют ни при какой температуре. Исключение – атомы золота на поверхности. При 500–700°С они образуют чрезвычайно тонкий, но очень устойчивый оксид, не разлагающийся в течение 12 часов при нагреве до 800°С. Это может быть Au₂O₃ или AuO(OH). Такой оксидный слой найден на поверхности крупинок самородного золота.

Не реагирует золото и с водородом, азотом, фосфором, углеродом, а галогены с золотом при нагревании реагируют с образованием AuF₃, AuCl₃, AuBr₃ и AuI. Особенно легко, уже при комнатной температуре идет реакция с хлорной и бромной водой. С этими реактивами встречаются только химики. В быту опасность для золотых колец представляет иодная настойка – водно-спиртовый раствор иода и иодида калия: 2Au + I₂ + 2KI = 2K[AuI₂].

В ряду стандартных потенциалов золото расположено правее водорода, поэтому с неокисляющими кислотами в реакции не вступает. Растворяется в горячей селеновой кислоте:

в концентрированной соляной кислоте при пропускании через раствор хлора:

При аккуратном упаривании получаемого раствора можно получить желтые кристаллы золотохлористоводородной кислоты HAuCl₄·3H₂O.

При восстановлении солей золота дихлоридом олова образуется стойкий коллоидный раствор ярко-красного цвета ("кассиев пурпур"). Оксиды золота (АuО₂ и Аu₂O₃) можно получить только испаряя металл при высокой температуре в вакууме. Красно-бурый гидроксид Аu(ОН)₃ выпадает в осадок при действии сильных щелочей на раствор АuCl₃. Соли Au(ОН)₃ с основаниями - аураты - образуются при его растворении в сильных щелочах. Золото реагирует с водородом, образуя гидрид, при давлении от 28 до 65*10 -8 Па и температуре более 3500С. Сульфоаураты MeAuS образуются при реакции золота с гидросульфидами щелочных металлов при высокой температуре. Известны сульфиды золота Аu₂S₃ и Au₂S, однако последние метастабильны и распадаются с выделением металлической фазы.

В концентрированной серной кислоте золото растворяется в присутствии окислителей: иодной кислоты, азотной кислоты, диоксида марганца. В водных растворах цианидов при доступе кислорода золото растворяется с образованием очень прочных дицианоауратов: 4Au + 8NaCN + 2H₂O + O₂ = 4Na[Au(CN)₂] + 4NaOH; эта реакция лежит в основе важного промышленного способа извлечения золота из руд.

Известны и органические соединения золота. Так, действием хлорида золота(III) на ароматические соединения получают соединения, устойчивые к воде, кислороду и кислотам, например: AuCl₃ + C₆H₆ = C₆H₅AuCl₂ + HCl. Органические производные золота(I) стабильны только в присутствии координационно связанных с золотом лигандов, например, триэтилфосфина: CH₃Au·P(C₂H₅)₃.

Общие сведения и методы получения

Золото (Аu) — благородный металл желтого цвета с приятным блеском. Известно с древних времен (за 12 тыс лет до н. э).

Среднее содержание золота в земной коре (1:6)*10 -7 % (по массе).

Золото наряду с его ближайшими аналогами по группе медью и се­ребром относится к самородным металлам. Кроме того, известно до 20 минералов, содержащих, помимо золота, некоторые другие элементы, в том числе медь, железо, теллур, селен. Самородное золото чаще всего содержит до 10—15 % Ag При более высоком содержании серебра (35—45 °/о) минерал становится серебристо-белым с зеленоватым оттен­ком; ои носит название электрум. Практически

97 % всего добывае­мого золота получают из самородного золота и лишь остальные

3 % из его теллуридов, образующих минералы калаверит ( AuTe₂ ), кренмерит ( Au , Ag ) Te , сильванит ( AuAgTaTe₄ ) и петунит ( AgAuTe₂ ). ГОСТ 6835— 80 регламентирует химический состав золота и его сплавов с серебром, медью, платиной, палладием, а также примерные области применения золота и его сплавов.

Характеристикой степени чистоты золота является его проба, которая отражает содержание этого металла в 1000 ч сплава Так, проба'560 ука­зывает, что данный образец содержит 56 % золота и 44 % примесей, которыми могут быть серебро, медь и другие металлы.

Атомные характеристики. Атомный номер 79, атомная масса 196,967 а. е м., атомный объем 10,2*10 -6 м 3 /моль. Атомный радиус (металлический) 0,144 нм, ионный радиус Аu+ 0,137 нм, ковалентный радиус 0,134 нм. Конфигурация внешних электронных оболочек, атома золота 5d 10 6s 1 . Природное золото состоит из стабильного изотопа 1 97 Au . Получено 20 радиоактивных изотопов с массовыми числами 184— 196, 198—204 и периодами полураспада от нескольких секунд до 185 сут.

Золото — мономорфный металл, имеет г. ц. к. решетку с периодом а=0,40785 нм. Энергия кристаллической решетки 345 мкДж/кмоль. Электроотрицательность 2,4.

Золото — малопрочный, легко деформируемый металл.

В процессе пластической деформации золото упрочняется очень сла­бо из-за большой склонности к рекристаллизации в процессе деформи­рования. Температура рекристаллизации близка к комнатной. Небольшие добавки (0,1—0,25 °/о) меди, серебра значительно повышают темпера­туру рекристаллизации. Сжимаемость золота х = 0,617-10 -11 Па^ 1 .

Наиболее характерная степень окисления золота +3; известны соедине­ния золота со степенями окисления +1 и +2.

Оксид Au ₂ 0 и оксид Au ₂ 0₃ могут быть получены только косвенным путем.

С водородом золото ие реагирует даже при высоких температурах. Однако летучие гидриды типа АиН образуются в небольших количест­вах и при обдувке золота струей водорода при температурах выше 1425 °С. Воздействуя на золото атомарным водородом, удается получить бес­цветный твердый гидрид, который очень неустойчив. Водород крайне незначительно растворяется в твердом золоте. Максимальная раствори­мость при 900°С составляет — 8• 10— 4 %.

При воздействии аммиака на водную суспензию Au ₂ 0 образуется соединение Au ₃ N - NH ₃ , которое после промывки разбавленной азотной кислотой переходит в Au ₃ N - H ₂ 0. В сухом состоянии оба соединения взрывоопасны.

Золото не реагирует с углеродом даже при высоких температурах. Соединение золота с этим элементом может быть получено косвенным путем — воздействием ацетилена на раствор тиосульфатного комплекса золота, при этом образуется желтый карбид Аи₂С₂, точнее ацетилид зо­лота, который крайне взрывоопасен.

Золото реагирует с хлором, бромом и иодом. Реакция с бромом про­текает при комнатной температуре с образованием бромида AuBr ₃ С су­хим хлором и иодом золото вступает в реакцию только при нагревании, при этом образуется хлорное золото АиС1₃. Теплоты образования АиС1₃ и АиВг₃ соответственно равны 117,08 и 54,15 кДж/моль. В водном растворе хлора (хлорной воде) золото легко растворяется.

Еще более активно, чем ионы хлора, действуют на золото ионы CN

. В их присутствии золото окисляется даже кислородом воздуха. Этот процесс лежит в основе получения золота цианидным выщелачиванием из золотоносной руды. Со своими ближайшими аналогами — серебром и медью — золото образует непрерывные твердые растворы, аналогичный характер взаимодействия наблюдается при сплавлении золота с некото­рыми элементами VIII группы — платиной и палладием. В системах зо­лото— медь и золото — платина непрерывные твердые растворы суще­ствуют лишь при высоких температурах, при понижении температуры наблюдается их распад с образованием упорядоченных металлических соединений, так называемых фаз Курнакова. Золото образует ряд метал­лических соединений (ауридов) с электроположительными и переход­ными металлами IIA , ША, IVA , VIIA и VIIIA подгрупп. Ограниченные твердые растворы и металлические соединения золото образует со мно­гими элементами, более электроотрицательными по сравнению с ним. Так, золото образует широкие области ограниченных твердых растворов с металлами ПА подгруппы (цинком, кадмием, ртутью), ША подгруп­пы (алюминием, галлием, индием), IVA подгруппы (германием, оловом, свинцом) и VA подгруппы (мышьяком, сурьмой). За пределами раство­римости в этих системах образуются соединения, имеющие во многих случаях переменные составы.

Характерная черта золота — большое разнообразие во взаимодействии с другими элементами Периодической системы, связанное с образованием твердых растворов и большого числа металлических соединений различ­ного состава, с различной кристаллической структурой и различной при­родой химической связи. Все это обусловливает возможность создания на основе золота большого числа сплавов различного назначения.