Золото

Химические свойства

Золото относительно инертный металл, при нормальных условиях оно не реагирует с большинством кислот и не образует оксидов, благодаря чему было отнесено к благородным металлам, в отличие от металлов обычных, легко разрушающихся под действие окружающей среды. Затем была открыта способность царской водки растворять золото, что поколебало уверенность в его инертности.

За прошедшие столетия химики провели с золотом огромное количество различных экспериментов, и оказалось, что золото вовсе не так инертно, как об этом думают неспециалисты. Правда, сера и кислород (агрессивные по отношению к большинству металлов, особенно при нагревании), на золото не действуют ни при какой температуре. Исключение – атомы золота на поверхности. При 500–700°С они образуют чрезвычайно тонкий, но очень устойчивый оксид, не разлагающийся в течение 12 часов при нагреве до 800°С. Это может быть Au₂O₃ или AuO(OH). Такой оксидный слой найден на поверхности крупинок самородного золота.

Не реагирует золото и с водородом, азотом, фосфором, углеродом, а галогены с золотом при нагревании реагируют с образованием AuF₃, AuCl₃, AuBr₃ и AuI. Особенно легко, уже при комнатной температуре идет реакция с хлорной и бромной водой. С этими реактивами встречаются только химики. В быту опасность для золотых колец представляет иодная настойка – водно-спиртовый раствор иода и иодида калия: 2Au + I₂ + 2KI = 2K[AuI₂].

В ряду стандартных потенциалов золото расположено правее водорода, поэтому с неокисляющими кислотами в реакции не вступает. Растворяется в горячей селеновой кислоте:

2Au + 6H₂SeO₄ = Au₂(SeO₄)₃ + 3H₂SeO₃ + 3H₂O,

в концентрированной соляной кислоте при пропускании через раствор хлора:

2Au + 3Cl₂ + 2HCl = 2H[AuCl₄]

При аккуратном упаривании получаемого раствора можно получить желтые кристаллы золотохлористоводородной кислоты HAuCl₄·3H₂O.

При восстановлении солей золота дихлоридом олова образуется стойкий коллоидный раствор ярко-красного цвета ("кассиев пурпур"). Оксиды золота (АuО₂ и Аu₂O₃) можно получить только испаряя металл при высокой температуре в вакууме. Красно-бурый гидроксид Аu(ОН)₃ выпадает в осадок при действии сильных щелочей на раствор АuCl₃. Соли Au(ОН)₃ с основаниями - аураты - образуются при его растворении в сильных щелочах. Золото реагирует с водородом, образуя гидрид, при давлении от 28 до 65*10^-8 Па и температуре более 3500С. Сульфоаураты MeAuS образуются при реакции золота с гидросульфидами щелочных металлов при высокой температуре. Известны сульфиды золота Аu₂S₃ и Au₂S, однако последние метастабильны и распадаются с выделением металлической фазы.

Смесь концентрированных азотной и соляной кислот («царская водка») легко растворяет золото: Au + HNO₃ + 4HCl = H[AuCl₄] + NO + 2H₂O. После осторожного выпаривания раствора выделяются желтые кристаллы комплексной золотохлористоводородной кислоты HAuCl₄ ·3H₂O. Царскую водку, способную растворять золото, знал еще арабский алхимик Гебер, живший в 9–10 вв.

В концентрированной серной кислоте золото растворяется в присутствии окислителей: иодной кислоты, азотной кислоты, диоксида марганца. В водных растворах цианидов при доступе кислорода золото растворяется с образованием очень прочных дицианоауратов: 4Au + 8NaCN + 2H₂O + O₂ = 4Na[Au(CN)₂] + 4NaOH; эта реакция лежит в основе важного промышленного способа извлечения золота из руд.

Известны и органические соединения золота. Так, действием хлорида золота(III) на ароматические соединения получают соединения, устойчивые к воде, кислороду и кислотам, например: AuCl₃ + C₆H₆ = C₆H₅AuCl₂ + HCl. Органические производные золота(I) стабильны только в присутствии координационно связанных с золотом лигандов, например, триэтилфосфина: CH₃Au·P(C₂H₅)₃.