Общие сведения.
Золото, символ богатства, счастья, но если присмотреться поближе к этому благородному, то увидим и неблагородную сторону металла.
Ниже мы рассмотрим физические и химические свойства описываемого металла, перед этим я бы отметил особенности золота, которые могут представлять интерес.
Золото физические и химические свойства.
1. Золото имеет только один устойчивый изотоп 197, что может предполагать его одноактное появление во Вселенной или как минимум на Земле (по мнению химика Капустинского А.Ф.)
2. Высочайшая устойчивость на планете Земля в условиях кислородной атмосферы, позволяющая образовывать высокие концентрации в литосфере. А есть ведь планеты и с другой атмосферой, где не происходит сепарация золота.
3. Страсть у человечества к накоплению золота повсеместно во все обозримые исторические периоды и по всей планете, трудно объяснить просто химической инертностью этого металла. Вряд ли это случайно, может быть, мы что-то ещё не знаем о потребительских свойствах этого благородного элемента.
Физические свойства.
Золото — атомный вес 79, плотность 19,32 грамма в кубическом сантиметре, т.е. очень тяжёлый. Представьте мячик от пинг-понга весом около килограмма, точнее, шарик диаметром 46,237 мм из золота будет весить ровно 1 килограмм.
Очень ковкий и пластичный — 1 грамм можно расковать в лист площадью в 1 квадратный метр, толщиной 0,08 мкм (80 нм) или при желании вытянуть проволоку длиной 2610 метров и диаметр её будет 0,002 мкм (20 нм). При высокой электропроводности эти параметры открывают неограниченные возможности применения золота в электронике. А если к этому присовокупить последнее открытие группы российских физиков под руководством Арсенина А.В. (МФТИ, 2019 год), дающее возможность получить двумерное золото толщиной 3-4 нанометра (толщина человеческого волоса 50000нм, средний диаметр капилляра у человека 5000-10000 нм) с сохранением свойств металла открываются головокружительные перспективы в различных областях в том числе медицине. При этом металл мягкий, твёрдость по шкале Мооса 2,5-3,0 (это твёрдость человеческого ногтя). Температура плавления низкая 1064,18°С, кипит при 2856°C,при добавлении серебра температура плавления понижается.
Химические свойства.
Чистое золото встречается крайне редко, обычно в виде изоморфной примеси присутствует до 15 процентов серебра, реже медь, палладий, висмут.
Золото долго считалось инертным неспособным реагировать с другими веществами металлом, поэтому и относилось к благородным металлам. В средневековье алхимики доказали, что золото растворяется в царской водке (смесь концентрированных азотной HNO3 и соляной HCl кислот, 1:3). Но как известно, в природе царская водка не встречается, а к кислотам и щелочам оно устойчиво. Поэтому в большинстве случаев на поверхности Земли золото устойчиво и может освобождаться от вмещающих пород как правило, это кварц за счёт их разрушения, путём физического и химического выветривания. Последующее перемещение освобождённых частиц под действием водных потоков и плоскостного смыва приводит к его концентрации в речных долинах. В процессе взаимодействия частичек золота с водными растворами происходит их очищение и повышение пробности. Это в общем случае, но есть частности.
Золото растворимо:
1. В ртути (Hg), которая в самородном виде изредка встречается, и при взаимодействии с золотом образует амальгаму. Этот эффект используют для увеличения извлекаемости золота при добыче.
2. В водном растворе KCN (цианистый калий). 4Au + 8KCN + O2 + 2H2O — 4K[Au(CN)2]+ 4KOH. Получившиеся в результате цианоаураты легко восстанавливается до чистого золота, например, на цинковой пластине. Технология используется при извлечении тонкодисперсного рудного золота, на многих месторождениях. Цианирование один из старейших способов извлечения золота из породы его активно использовали уже в начале ХХ века («Технический календарь для золото - и платинопромышленников на 1913 год»).
3. Кроме того, золото растворяется при комнатной температуре
— в хлорной воде
— в концентрированной хлорной кислоте
— реагирует с жидким бромом
при повышенной температуре
— растворяется в концентрированной селеновой кислоте при 200°С
— с йодом реагирует при 120-393°С
— с фтором при 300-400°С.
