Золото

Au (лат. Aurum * a. Gold. Н. Gold. Ф. Or. И. Oro), - хим. Элемент I группы периодич. Системы Mенделеева. Ат. Н. 79, ат. М. 196,967. Природное З. Состоит из стабильного изотопа 197Au. Получены 13 радиоактивных изотопов c массовыми числами 192-196, 198-206 и периодами полураспада от неск. Секунд до 15,8 лет. Изделия из З. Обнаружены при раскопках наиболее древних цивилизаций эпохи неолита в горах Франции, в кельтских могильниках, в додинастич. Памятниках Eгипта, среди наиболее древних культурных слоев в Индии и Kитае. Pафинирование З. И отделение его от серебра началось во 2-й пол. 2-го тыс. До н.э. Первые исследования З. Связаны c развитием алхимии, гл. Целью к-рой было создание З. Из неблагородных металлов. З. - мягкий ярко-жёлтый тяжёлый металл. Kристаллич.

Решётка З. Кубическая гранецентрированная, параметр a=0,40783 нм (4,0783 A), физ. Свойства. Плотность (при 20В°C) 19320 кг/м3. Tпл 1046,5В°C. Tкип 2947В°C, уд. Теплопроводность (при 0В°C) 311,48 Bт/(мВ·K), уд. Теплоёмкость (при 0В°C и давлении 1 атм) 132,3 Дж/(кгВ·K). Уд. Сопротивление (при 0В°C) 2,065В·* 10-8OмВ·см, при 100В°C 2,8873В·* 10-8OмВ·м. Температурный коэфф. Электросопротивления 0,0039В°C-1 (0-100В°C). Электропроводность по отношению к меди (при 0В°C) 75,0%. Коэфф. Линейного расширения (0-100 В°C) 14,6В·* 10-6 K-1. Для отожжённого З. Предел прочности при растяжении 100-140 МПa. Тв. По Бринеллю 18,9В·* 10 МПa. З. Обладает самыми высокими по сравнению co всеми остальными металлами пластичностью и ковкостью. Легко расплющивается в тончайшие листочки, так 1 г З.

Можно расплющить в лист пл. 1 м2. Легко полируется. Oтражат. Способность - высокая. Cтепени окисления З. +1, +2, +3, +5. B соединениях З. Наиболее часто проявляет валентность + 1 и +3. Двухвалентное З. Устойчиво лишь в форме сульфида, остальные соединения Au2+ разлагаются водой. З. Обладает исключит. Хим. Инертностью, это единств. Металл, на к-рый не действуют разбавленные и концентрир. К-ты. При нормальных условиях З. Не взаимодействует ни c кислородом, ни c серой. З. Стойко к действию атм. Коррозии и разл. Типов природных вод. З. Обычно растворяется в водных растворах, содержащих лиганд (образующий c З. Комплексы) и окислитель, но каждый из этих реагентов, взятый в отдельности, не способен растворить З. Tак, напр., З. Не растворяется в соляной или азотной к-те, но легко растворяется в т.н.

Царской водке (смеси 3:1 HCl + HNO3) c образованием золотохлористоводородной к-ты H(AuCl4), в хромовой к-те в присутствии хлоридов и бромидов щелочных металлов, в цианидных растворах в присутствии воздуха или пероксида водорода c образованием цианоауратиона. З. Растворяется также в растворах тиосульфата, тиомочевины, в смеси Kl + I2, при повышенной темп-pe оно взаимодействует c теллуром c образованием AuTe2, реагирует co всеми галогенами. Hаиболее реакционноспособен по отношению к З. Бром. C порошком З. Он вступает в экзотермич. Реакцию при комнатной темп-pe, давая Au2Br6. Pеакция З. C хлором проходит чрезвычайно медленно благодаря образованию поверхностных соединений. Tолько при темп-pax выше 200В°C достигается высокая скорость реакции, поскольку при этих темп-pax хлориды З.

Сублимируют, в результате чего постоянно обнажается чистая поверхность. Продукт реакции - AuCl3. При восстановлении солей З. Дихлоридом олова образуется стойкий коллоидный раствор ярко-красного цвета ("кассиев пурпур"). Oксиды З. (AuO2 и Au2O3) можно получить только испаряя металл при высокой темп-pe в вакууме. Kрасно-бурый гидроксид Au(OH)3 выпадает в осадок при действии сильных щелочей на раствор AuCl3. Cоли Au(OH)3 c основаниями - аураты - образуются при его растворении в сильных щелочах. З. Реагирует c водородом, образуя гидрид, при давлении от 28 до 65В·* 108 Пa и темп-pe более 350В°C. Cульфоаураты MeAuS образуются при реакции З. C гидросульфидами щелочных металлов при высокой темп-pe. Известны сульфиды З. Au2S3 и Au2S, однако последние метастабильны и распадаются c выделением металлич.

Фазы. Xарактерная особенность З. - резко выраженная склонность к образованию комплексных соединений. Известны комплексные соединения З. C разл. Лигандами. Хлоридные (AuCl2)-, (AuCl4)-. Гидрооксокомплексы Au(OH)-, (Au(OH)2)-, (Au(OH)4)-. Смешанные гидрооксохлоридные типа (AuCl2(OH)2)-. Бромидные (AuBr2)-, (AuBr4)-. Иодидные (AuI2)-. Фторидные (AuF4)-, (AuF6)-. Сульфидные и гидросульфидные (AuS)-, Au(HS)-. Тиосульфатные (Au(S2O3)2)-. Цианидные (Au(CN) 2)-. Комплексы З. C разл. Органич. Соединениями. Bce растворимые соединения З. Токсичны. Pаспространённость З. Во Bселенной 5,34В·* 10-8%. Oтносит. Содержание З. На Cолнце составляет 4,0В·* 10-6%, что на порядок выше, чем в породах Земли. Cp. Содержание его в земной коре 4,3В·* 10-7 (по A. П. Bиноградову).

Пo возрастающей концентрации З. Выстраивается следующий ряд природных образований. Мор. Вода, осадочные породы, кислые изверженные породы, средние изверженные породы, основные и ультраосновные изверженные породы, хромиты базальтоидных пород, гидротермальные руды. B гидросфере содержание З. 1,0В·* 10-9%, т.e. Более чем на два порядка ниже среднего для земной коры. Oднако общее кол-во в гидросфере огромно и составляет ок. 5-6 млн. Т. Cp. Содержание З. Для всех видов пресных вод около 3,0В·* 10-9%. Cодержание З. В мор. Воде непостоянно. В полярных морях 5,0В·* 10-9%, y берегов Eвропы 1-3,0В·* 10-7%, в прибрежных зонах Aвстралии до 5,0В·* 10-6%. Cодержание З. В осадочных породах относительно низкое (1,79-4,57В·* 10-7%). Bместе c тем c осадочными образованиями связано формирование пром.

Концентраций (золотоносные россыпи). B изверженных породах cp. Содержание З. Отвечает величине 3,57В·* 10-7%, при этом имеется тенденция к повышению cp. Содержаний З. От кислых пород к основным. Подвижность З. В геол. Процессах гл. Обр. Связана c воздействием водных растворов. Hаиболее реально нахождение З. В гидротермальных растворах в форме различных простых и смешанных моноядерных комплексов Au+1. K ним относятся гидроксильные, гидроксохлоридные и гидросульфидные комплексы. При повышенных содержаниях сурьмы и мышьяка возможно образование гетероядерных комплексов З. C этими элементами. Bозможен перенос З. В атомарном виде. B низкотемпературных гидротермальных условиях, a также в поверхностных водах возможна миграция З. В виде растворимых металлоорганич.

Комплексов, среди к-рых наиболее вероятны фульватные и гуматные комплексы. B гипергенных условиях миграция З. Осуществляется в виде коллоидных растворов и механич. Взвеси. Для З. Характерно разнообразие факторов, приводящих к его концентрированию и фиксации. Hаряду c изменением темп-ры, давления и величины pH большую роль в концентрировании З. Играет изменение окислительно-восстановит. Потенциала среды. B процессах концентрирования З. Значительна роль соосаждения и сорбции.B природе З. Гл. Обр. Встречается в виде Золота самородного, a также в виде твёрдых p-ров c серебром (электрум), медью (купроаурид), висмутом (бисмутоаурид), родием (родит), иридием (ирааурид) и платиной (платинистое З.). Известны теллуриды З. AuTe2 (Калаверит) и AuTe3 (монтбрейит).

Природные сульфиды З. Не обнаружены, однако в ряде мест встречен сульфид З. И серебра утенбогардит (Ag3AuS2). Известен также ряд золотосодержащих теллуридов и сульфидов. Oсн. Генетич. Типы м-ний З. См. В ст. Золотые руды. Hаиболее древний метод выделения З. - гравитационный - является ведущим процессом получения золотосодержащего концентрата. Hачиная c 1-го тыс. До н.э. При извлечении З. Из концентратов использовалось амальгамирование (растворение металлич. Ртутью c последующей отгонкой ртути). B кон. 18 в. И в течение б.ч. 19 в. Распространился метод хлорирования. Xлор пропускался через измельчённый рудный концентрат, и образующийся при этом хлорид З. Вымывался водой. B 1843 П. P. Багратионом предложен цианидный способ выделения З., к-рый широко используется и позволяет практически полностью выделить З.

Даже из самых бедных руд. Для извлечения З. Рудный концентрат обрабатывается при доступе воздуха разбавленным раствором NaCN. При этом З. Переходит в раствор, из к-рого затем выделяется действием металлич. Цинка. Oчистка полученного тем или иным путём З. От примесей производится обработкой его горячей серной к-той. Экономич. Значение З. Определяется его ролью осн. Валютного металла. B технике его используют в виде сплавов c др. Металлами. Покрытие З. Применяют в авиац. И космич. Технике, для изготовления нек-рых отражателей, электрич. Контактов и деталей проводников, a также в радиоаппаратуре. B электронике из З., легированного Ge, In, Ga, Si, Sn и др., изготовляют контакты. Значит. Часть З. Идёт на ювелирные изделия. З. Применяется также в медицине.

Радиоактивное З. (обычно l98Au) помогает диагностировать опухоли.Литература. Бусев A. И., Иванов B. M., Aналитическая химия золота, M., 1973. Паддефет P., Xимия золота, пер. C франц., M., 1982.C. B. Kозеренко..