Формула золота, його властивості та застосування

Золото хвилювало уми людства ще з часів Давнього Єгипту, Месопотамії, Індокитаю. Згодом його вартість тільки росла, і тенденція зростання продовжується до цього дня. Цей метал завжди був в ціні завдяки своїй дефіцитності, красі, а також важливу роль зіграли фізичні і хімічні властивості дорогоцінного металу. З моменту відкриття хімії як науки, вчених цікавила формула золота, яку вони поспішили вивчити.

Хімічні властивості і формула

Отже, в таблиці Менделєєва золото знаходиться під 79 номером і називається Aurum, скорочена назва - Аu. Елемент розташовується в одинадцятій групі шостому періоді. Номер групи вказує на послідовність атомів по зростанню заряду ядра з однотипним будовою електронів.

Ця група ще називається групою міді. У неї входять: мідь, срібло, золото і рентгеном (унуній). Чим більше група елемента, тим більше проявляються його металеві і відновні властивості. Період вказує на заповненість електронами зовнішніх оболонок. Це властивість також характеризує зростання металевих властивостей.

Формула золота в електронному вигляді виглядає так: [Xe] 4f14 5d10 6s1. Як такої хімічної формули метал не має, тому що хімічний склад золота однорідний, тобто з одного виду атомів. Зате золоту привласнили міжнародний реєстраційний номер, він записується так: CAS: 7440-57-5.

Золото, як і інші елементи в таблиці, володіє хімічними властивостями. Метал знаходять найчастіше у вигляді ізотопів 197 Au. Валентність дорогоцінного металу +1 або +3. Оскільки алхіміків завжди цікавив спосіб штучного утворення золота. вони досконально вивчили всі властивості. І прийшли до висновку, що метал виявився не таким міцним і інертним, як вважалося раніше.

До цих експериментів золото цінувалося ще й тому, що його не можна було пошкодити жодним хімічною речовиною, воно не змінює зовнішній вигляд з часом. Тим більше що такі сильні речовини, як сірка, кисень не діють на золото взагалі. Не дають реакцій і такі речовини: водень, азот, фосфор. Тільки галогени утворюють з'єднання з дорогоцінним металом, і у такого золота з'являється хімічна формула AuCl3, AuBr3.

Не варто контактувати золоту з йодної-спиртовим розчином. Золото розчиняється в царській горілці - це суміш азотної і соляної кислот, які використовуються у виробництві для афінажу, тобто очищення золота. Про це засобі першим здогадався арабський алхімік Гебер. При проведенні цієї операції утворюються кристали золота, які потім ще потрібно осадити, наприклад, за допомогою мідного купоросу.

Також золото розчиняється в нагрітій селеновой кислоті. А ось в сірчаної кислоті процеси відбуваються тільки в присутності окислювачів на кшталт діоксиду марганцю, азотної або йодної кислоти. Утворилися діціаноаурати обробляють і отримують чисте золото з руди.

А справжність металу перевіряють за допомогою азотної кислоти. Реактив додають в чашку, нагрівають її на плиті і помішують, доводячи до кипіння. Якщо ніяких реакцій не відбувається, метал залишається на місці і не розчиняється - значить, він справжній.

Дрібні частинки золота не випадають в осад, а утворюють речовини, звані колоїдами. Частинки вільно плавають в товщі розчину, надаючи йому каламутності. Колоїд можна зафарбувати. Якщо додати відновник гідразин, розчин придбає блакитний відтінок.

А суміш колоїду, карбонату калію і таніну утворює червоний колір. Якщо розчин блакитного кольору, вважається що частки великі і він грубодисперсними. А червоний відтінок говорить про те, що колоїд дрібнодисперсний.

Одне з головних переваг золото в природних умовах, а не в лабораторії, це те, що дорогоцінний метал стійкий до корозії. Виріб з золота не змінить свій зовнішній вигляд через навіть десять років, воно тільки виросте в ціні. Така властивість дало можливість називати золото благородним металом.

Фізичні параметри металу

З точки зору фізики, у золота також чимало переваг у порівнянні з іншими металами. Чисте золото має яскраво-жовтий насичений колір. Якщо у вироби є відтінок, поцікавтеся, що входить до складу лігатури. Додавання міді надає червонуватий відтінок, срібло або інший білий метал в сплаві утворюють біле золото. У природі на родовищі золота можна побачити цей метал із зеленим відтінком залежно від кількості руди, що входить до складу.

По твердості золото вважається м'яким металом. Шкала з критеріями названа в честь Мооса, і самою твердою речовиною на землі вважається алмаз. Йому присвоїли цифру 10. У золота цей показник 2,5-3,0. Все тому, що чисте золото легко можна порізати ножем або навіть просто подряпати. Саме через це ювеліри не хочуть робити прикраса з 999 проби, оскільки вона недовговічна і виріб потрібно буде додатково покривати захисними шарами зверху.

Щоб в польових умовах визначити твердість металу, досить дряпнути по ньому гострим предметом. Якщо слід залишився, значить твердість нижче 5. А ще таким способом в старовину перевіряли справжність монет. Їх просто кусали, і якщо на грошах залишалися сліди, це означає, що монети справжні.

Золото здатне розпорошуватися і розсіюватися, а також стиратися. Тому монети з чистого дорогоцінного металу швидко виходили з ладу і ставали непридатними для торгівлі. Метал легко полірувати і використовувати в якості відбивача світла.

Метал має високу гнучкість, пластичність і тягучість. Саме завдяки цим властивостям з золота виготовляються прикраси і вироби різної форми. Є можливість навіть розкачати з металу тоненькі листи. Цей вид золота називають сухозлітним і їм покривають ікони, вироби інтер'єру.

З металу створюють дуже маленькі чіпи в мікросхемах. До того ж, крім ковкості, золото добре проводить електрику, і контакти не відходять один від одного з часом. Розплавити золото можна при температурі +1063 градусів за Цельсієм, а прокип'ятити - при 2947 градусах за Цельсієм. Під час цих процесів метал втратить свій колір і стане блідо-зеленим.

Допомагає золотошукачів така властивість металу, як щільність. Вона у золота в 19,3 рази більше, ніж у води. Тому золоті частинки осідають на дні проточних вод, також їх легко промити і очистити від домішок.

Використання золота

Завдяки всім властивостям і особливостям, метал використовують в таких сферах, як:

• електроніка (чіпи, мікросхеми);
• медицині (протезування);
• ювелірна справа (прикраси);
• виробництво деталей для лабораторій.

На виробництвах золото піддається аффинирования, тобто очищення від домішок. Роблять це хімічним або електрохімічним способом за допомогою гальванізації. Ці процеси можна навіть повторити в домашніх умовах за наявності всіх реактивів.

Особливо цікавилися процесом освіти золото і його складом алхіміки. Ці люди виношували ідею про виробництво золота з води і видобутку його в лабораторних умовах. Процес утворення золота до кінця незрозумілий, тому надати всі умови для вироблення золота не виходить.

В останні результати дослідження біологи з Канади виявили бактерію, яка живе і розмножується в водах, в яких є іони золота. Таким чином, бактерія виробляє речовину, яка називається делфібактіном. Саме воно допомагає осаджувати частинки золота і утворювати самородок.

Незважаючи на те що властивості золота давно визначені, вчені до цих пір не можуть розгадати процес появи цього металу. Перевірених результатів поки немає. Тому дорогоцінний метал досі росте в ціні, багато інвесторів стежать за його котируваннями на біржі.