Атомарный номер золота 79, атомная масса 196,9665, атомный объем 10,2 см3/моль. Природное золото моноизотропно и в нормальных условиях инертно по отношению к большинству органических и неорганических веществ.
Золото имеет гранецентрированную кубическую решетку (ГЦК) с периодом 0,407855 нм при 25ºС и не претерпевает аллотропических превращений. Плотность при комнатной температуре 19,299 г/см3. температура плавления по новейшим данным 1046,49ºС.
Теплопроводность золота при 20ºС составляет 0,743 кал/(см∙сºС) и мало изменяется с повышением температуры. Удельное электросопротивление при 0ºС – 2,06 мкОм-см, а температурный коэффициент электросопротивления 0,004ºС-1. золото – диамагнетик (намагничивается против внешнего поля).
Желтый цвет золота объясняется характером его отражательной способности R в видимой части спектра: R для длин волн 1 более 0,7 мкм – около 98,4%, а при уменьшении 1 до 0,5 мкм резко падает до 40%. Высокая отражательная способность сохраняется и в инфракрасной области, что делает золото незаменимым для экранирования космических аппаратов, а также для защиты от действия радиоактивных источников при умеренных температурах.
Легирование золота другими элементами изменяет его оптические свойства и, следовательно, цвет, что особенно заметно ввиду наибольшей чувствительности человеческого глаза в желто-зеленой области спектра. Палладий снижает R в области красного цвета и при значительном содержании придает ему серовато-белый цвет. Медь сдвигает рост R золота в сторону больших длин волн, поэтому цвет сплава становится красноватым. Добавки серебра придают сплаву зеленоватый цвет, а при содержании Ag более 25% цвет становится грязно-белым. Желтый цвет сохраняется при совместном легировании серебром и медью. Сплавы белого золота получают совместным легированием никелем, медью и цинком. Сплав, легированный железом (атомная доля Fe 53% или 18 карат) получил название “голубое золото” (истинный цвет серовато-белый).
Влияние добавок различных металлов на предел прочности показан на рис.1. сильнее всего предел прочности увеличивает кобальт, а легирование серебром оказывает наименьшее влияние. Серебро оказывает наименьшее влияние и на прирост удельного электросопротивления g. Введение V, Ti, Nb, Ta в количестве 2% (атомная доля)увеличивает g примерно в 15 раз, тогда как введение такого же количества Ag и Pd – только на 40%. На величину удельного электросопротивления значительное влияние оказывает наклеп.
Как благородный металл, золото химически мало активно. На воздухе оно не претерпевает изменений. Золото не растворяется ни в щелочах, ни в большинстве минеральных (серной, соляной, азотной, плавиковой), за исключением горячей селеновой кислоты H2SeO4. золото также растворяется в смесях минеральных кислот: серной с азотной, марганцевой с серной, соляной с азотной (царской водке) и растворе хлорида натрия в азотной кислоте; в водных растворах цианидов щелочных металлов, а также в растворах тиомочевины в присутствии окислителей.
С сухими галогенидами при обычных условиях не реагирует; с кислородом, водородом, азотом и углеродом не соединяется вплоть до температуры плавления. Соединения золота химически неустойчивы и большинство из них разлагается при нагревании, а некоторые – на свету. Золото склонно к образованию комплексных соединений. В соединениях валентность Au равна единице или трем.
Известны следующие соединения золота: Au2O – монооксид (закись) золота, фиолетовый порошок, образующийся при нагревании гидрата закиси AuOH; Au2O3 – оксид (окись) золота, черно-бурый порошок, получается при осторожном обезвоживании при нагревании гидрооксида Au(OH)3. при действии газообразного хлора на порошкообразное золото при температурах 140-150ºС образуется желто-бурое хлорное золото, растворимое в воде и спирте.
Из раствора золота в царской водке (один объем азотной кислоты плотностью 1,28 и три объема соляной кислоты плотностью 1,18) после выпаривания выделяются желтые кристаллы золотохлористоводородной кислоты HauCl4∙3H2O, из солей которой наиболее важен хлораурат натрия NaAuCl2∙2H2O, применяемый в фотографии.
В водном растворе цианистых натрия и калия при доступе воздуха золото растворяется с образованием комплексного соединения: 4Au+8NaCN+H2O+O2=4NaAu(CN)2 +4 NaOH.на этом основан один из важнейших промышленных способов извлечения золота из руд.
Немає коментарів:
Дописати коментар