Gold
Переходный металл период 6 группа 11 d-блок открыт: Ancient
Как химический элемент
Свойства атома — они не зависят от того, в каком веществе он находится.
- Атомный номер
- 79
- Атомная масса
- 196.96657 а. е. м.
- Электронная конфигурация
- [Xe]6s1 4f14 5d10
- Электроотрицательность
- 2.54 по Полингу
- Атомный радиус
- 166 пм
- Энергия ионизации
- 9.226 эВ
- Сродство к электрону
- 2.309 эВ
- Степени окисления
- +3, +1
Как простое вещество
Свойства вещества, которое эти атомы образуют при обычных условиях.
- Состояние при 25 °C
- Твёрдое
- Температура плавления
- 1337.33 K (1 064,18 °C)
- Температура кипения
- 3129 K (2 855,85 °C)
- Плотность
- 19.282 г/см³
Золото — металл, вся история которого определяется одним химическим свойством: оно почти ни с чем не реагирует. Именно поэтому золото встречается в самородном виде, не тускнеет, не ржавеет и сохраняется тысячелетиями — и именно поэтому оно стало мерой ценности задолго до появления химии как науки.
В земной коре золота очень мало: около четырёх миллиграммов на тонну. Всё золото, добытое человечеством за всю историю, уместилось бы в куб со стороной чуть больше двадцати метров.
Где встречается
Главным образом в самородном виде — в кварцевых жилах и в россыпях, образовавшихся при разрушении этих жил. Россыпное золото добывали промывкой: тяжёлые частицы металла оседают, лёгкая порода уносится водой.
Заметные количества золота растворены в морской воде, но концентрация настолько мала, что все попытки его оттуда извлечь оказывались убыточными.
По современным представлениям тяжёлые элементы, включая золото, образуются при слиянии нейтронных звёзд. Золото в земной коре — вещество, синтезированное в катастрофе, произошедшей до образования Солнечной системы.
История открытия
Золото известно с неолита и не имеет ни первооткрывателя, ни даты. Оно было первым металлом, который человек начал обрабатывать, — просто потому, что его не нужно выплавлять из руды.
Алхимия в значительной мере была попыткой получить золото из неблагородных металлов. Задача оказалась неразрешимой химическими средствами: превращение одного элемента в другой затрагивает ядро, а не электронную оболочку. Любопытно, что технически задача решена — золото получали в ядерных реакциях, — но стоимость такого золота несопоставимо выше рыночной.
Как ведёт себя в химии
Золото не реагирует ни с кислородом, ни с водой, ни с большинством кислот. Его растворяет царская водка — смесь концентрированных азотной и соляной кислот в отношении примерно 1:3: азотная кислота окисляет металл, а хлорид-ионы связывают образующиеся ионы золота в устойчивый комплекс, и только сочетание двух этих действий делает реакцию возможной.
Растворяется золото и в растворах цианидов в присутствии кислорода — на этом основан основной современный способ извлечения его из бедных руд, и с этим же связаны основные экологические претензии к золотодобыче.
В соединениях золото проявляет степени окисления +1 и +3, но все они неустойчивы и легко восстанавливаются обратно до металла.
Где применяется
Ювелирные изделия и резервы центральных банков по-прежнему забирают большую часть добычи. Чистое золото слишком мягкое, поэтому его сплавляют с медью и серебром; проба показывает содержание золота в тысячных долях.
Техническое применение опирается на то же химическое равнодушие: золочёные контакты в электронике не окисляются и потому не теряют проводимости со временем. Тонкие золотые плёнки отражают инфракрасное излучение и применяются в остеклении космических аппаратов. В медицине соединения золота использовали при ревматоидном артрите, а коллоидное золото служит меткой в биологических исследованиях.
Материалы об этом элементе
-
11.9. Восстановление руд. Металлургия
Глава книги
Лайнус Полинг, Питер Полинг - Химия
Металлы получают из руд. Руда — это минерал или иной природный материал, который выгодно перерабатывать с целью извлечения одного или нескольких металлов.