Аурум это химический элемент

Химический элемент золото (Au): свойства, способы получения и место в периодической таблице Менделеева

Здравствуйте! Золото — химический элемент, унесший много жизней. При строительстве Исаакиевского собора в Петербурге купола золотились с помощью золотой амальгамы.

Архитектор Огюст Монферран принял меры, чтобы защитить рабочих от паров ртути, но понимал, что они обречены. Зато купола не придется золотить больше никогда.

Так и случилось: все 60 человек погибли от отравления, а собор с тех пор ни разу не золотили.

Нахождение в природе

Золото везде. Кубический километр морской воды содержит 5 кг вожделенного элемента, а если уколоть палец и выдавить каплю крови, в ней будет 0,00025 мг золота. 10 мг содержится в человеческом скелете: если задаться целью выплавить кольцо из людей, понадобится всего 300 человек.

Но это золото находится в окружающей среде в настолько рассеянной форме, что извлекать его оттуда невыгодно, а часто и невозможно.

Месторождения, подходящие для добычи золота, подразделяются на коренные — первичные (постмагматические) и вторичные (россыпные).

Золото — САМЫЙ СТОЙКИЙ МЕТАЛЛ НА ЗЕМЛЕ!

Первичные месторождения

Химическим элементом Au богата магма — расплав внутри земного шара. Золото есть в верхних слоях мантии и частично в земной коре (впрочем, в ней содержится почти вся периодическая таблица). Магма выходит на поверхность планеты, остывает и превращается в твердую породу.

Места, где она содержит столько драгоценного элемента, чтобы окупилась промышленная разработка, и есть коренные месторождения.

Природное золото находят в виде самородков — цельных зерен химически чистого вещества. Часто оно соединено с другими элементами (магма содержит почти все):

• серебром;
• медью;
• металлами платиновой группы;
• висмутом и другими.

Вторичные месторождения

Вторичные месторождения — итог разрушения первичных, так называемого выветривания, которое бывает:

• физическим (причина — ветер, вода, температурные колебания);
• химическим (химические реакции);
• биологическим (бактерии и другие организмы).

Россыпь чистого золота выглядит как песок и порой относится водами на много километров от коренного месторождения.

История открытия элемента

В чистом виде золото попало в руки человека в VI веке до нашей эры. Массовые разработки африканских месторождений начались раньше — около 2000 года до н. э., но методик избавления от примесей не было, и золотые изделия того времени имеют низкую пробу.

Во времена поздней античности (начало нашей эры) по миру начала распространяться алхимия с ее стремлением превращать недрагоценные химические элементы в благородные. Она не добилась успеха, но современная цивилизация благодаря ей владеет многими чудесами — например, техникой добычи химическичистого золота из руды.

Латинское название золота — Aurum (читается как аурум) — «желтый». Оно принято как интернациональное. Символ солнца у алхимиков выглядел как круг с точкой внутри, а в современной химии оно обозначается сокращением Au.

Как получают

Основные способы получения золота в промышленных масштабах дополняют друг друга — например, шлих можно очистить от плотных примесей путем амальгамации.

Промывка

Промывка (шлихование) — древний метод добычи золотого песка (шлиха) из вторичных месторождений. Песок отмывается благодаря плотности: менее плотные минералы вымываются водой, а шлих оседает.

Масштабная добыча золота автоматизирована: вместо людей работают промывочные устройства и экскаваторы. Однако принцип их действия за последние 2000 лет почти не изменился.

Шлих — не чистое золото. Существуют элементы плотнее — они оседают с песком на дне промывочной емкости. Для финальной очистки используются другие, в частности химические, способы.

Амальгамация

Этот метод тоже известен с древности, но описан в XVI веке. Он возможен благодаря свойству ртути образовывать сплавы (амальгамы) с другими металлами без дополнительного термического или химического воздействия. После избавления от фрагментов пустой породы химические элементы механически разделяются.

Амальгамация применяется не везде: в ряде стран (с 1988 года — в России) запрещено использовать ртуть из-за смертельной опасности этого элемента для человека.

Цианирование

Способ извлечения драгоценного элемента из руды цианированием основывается на способности золота растворяться в синильной кислоте (цианистом водороде, HCN) и ее солях. Руда обрабатывается слабым (0,03–0,3 %) раствором цианида. Благородный металл реагирует раньше других химических элементов, а после химической реакции осаждается из раствора.

Физические и химические свойства

Золото инертно: в чистом виде не образует оксидов, не подвержено коррозии. Еще у него:

• высокая плотность — 19,32 г/см³;
• среднеплавкость (температура плавления в диапазоне 600–1600 °С — 1064,43 °С);
• низкая твёрдость — 2,5 пунктов по шкале Мооса;
• высокая ковкость (благодаря ей создается позолота);
• высокая пластичность, тягучесть.

Место золота в периодической таблице Менделеева

Элемент располагается в XI группе (подгруппа меди), VI периоде периодической таблицы химических элементов.

Атомный номер (зарядовое число) золота — 79. Это количество протонов в ядре атома, равное количеству электронов, вращающихся вокруг ядра. Атомная масса — суммарная масса протонов и нейтронов (ядра атома) — у золота равна 196,9665 а.е.м. (атомных единиц массы). Природное золото существует в виде химически устойчивого изотопа 197 Au.

Все остальные нестабильны и возможны только в условиях ядерного реактора.

Формула

Своей химической формулы золото не имеет, поскольку существует в виде одноатомных молекул. Электронная конфигурация атома Au записывается как [Xe] 4f14 5d10 6s1 и обозначает точное распределение электронов по орбиталям.

Взаимодействие с кислотами

В силу своей инертности (не абсолютной, но значительной) золото не растворяется в кислотах. Это позволяет использовать их для аффинажа (химической очистки элемента от примесей): сплав обрабатывается кислотой, например азотной, и так избавляется от лигатуры.

Но есть исключения. Чистое золото растворяют кислоты:

• селеновая;
• синильная и ее соли (цианиды);
• азотная в смеси с соляной (царская водка).

Степени окисления и связь с галогенами

В естественных условиях Au не окисляется под воздействием кислорода — это одно из свойств, делающих элемент драгоценным. При нагревании золото взаимодействует с галогенами (элементами XVII группы): йодом, фтором, бромом и хлором, образуя соответственно йодид, фторид, бромид и хлорид.

Стандартные степени окисления — 1 и 3. В лабораторных условиях выведен фторид со степенью окисления +5.

Меры чистоты золота

Государства контролируют оборот драгметалла. Век назад почти в каждой стране работала своя система пробирования, но сейчас большинство приведено к общему знаменателю.

Британская каратная система

В каратной системе (США, Канада, Швейцария) за 100 % принято число 24. Клеймо «18 K» говорит о том, что украшение состоит на 75 % из драгоценного металла, а на 25 % из чего-то ещё — например меди и палладия.

Метрическая система

В России, СНГ, Германии число на клейме — это количество промилле (тысячных долей) золота в сплаве. 500 ‰ — проба 500, 375 ‰ —375. Не существует только пробы 1000 — вместо нее 999,9.

Она содержит микроскопическое количество примесей и условно считается чистой.

Золотниковая система

Золотниковая система проб действовала в Российской империи, РСФСР и СССР в 1798–1927 годах. Она основана на русском фунте, равном 96 золотникам, аналогична каратной математически, но делит целое не на 24, а на 96 долей.

Таблица соответствия проб

Посмотрим на три системы в сравнении. Существует также лотовая проба — она по сути повторяет каратную, но берет за сто процентов 16 единиц (лот). Лотовая проба использовалась для пробирования серебра в Европе до введения метрической системы и не имеет отношения к золоту.

Метрическая система проб	999	958	916	900	750	585	500	375
Каратная система проб	24	23	22	21,6	18	14	12	9
Золотниковая система проб	96	92	88	86,4	72	56	48	36

Сплавы с другими металлами

В промышленности применяются сплавы золота с медью, серебром, платиной, палладием, никелем и другими металлами. Лигатура меняет свойства сплава. Платина и палладий придают ему белый цвет, цинк и кадмий понижают температуру плавления (но цинк делает сплав хрупким, а кадмий — нет), медь окрашивает в красный и делает тверже.

Применение

Без золота нельзя представить себе:

• ювелирное дело;
• информационные технологии;
• нефтехимическое производство;
• производство измерительных приборов;
• элетронику и микроэлектронику;
• фармакологию;
• ядерные исследования.

До сих пор золото не утратило и первоначального предназначения — оно используется для сбережения и приумножения средств.

Как отличить подделку

Чтобы навариться, выдав изделия из неблагородных сплавов за ценные, мошенники прибегают к уловкам: обжигают серебро на огне, соединяют медь с цинком и оловом. Обращайте внимание на:

• Клеймо — оно должно соответствовать стандарту.
• Цену — если она неправдоподобно низка, это тревожный знак.
• Страну-производитель — проверьте украшение лишний раз, если это Турция, Китай или ОАЭ.

Встречаются советы попробовать вещь на зуб при продавце или испытать химически, капнув на нее йодом. Это действенные для определения подлинности высоких проб способы, но они не всегда приемлемы в обществе. Если продавец вызывает у вас сомнения настолько, что вы готовы кусать его товар, стоит отказаться от покупки.

Заключение

Не кладите золото в ртуть и не проливайте на него синильную кислоту — так оно прослужит дольше. А еще подписывайтесь на мои статьи и делитесь ими с друзьями!

Источник

Золото — свойства атома и сплавов

Золото (лат. Aurum), Au, химический элемент 1 группы периодической системы Менделеева; атомный номер 79, атомная масса 196,9665; тяжёлый металл жёлтого цвета, относящийся к благородным. Состоит из одного устойчивого изотопа 197Au.

Обзоры приведены в соответствии с энциклопедическими статьями С. А. Погодина и А. И. Стадниченко.

Разделы страницы о золоте как веществе и материале:

• Физические и физико-химические свойства золота
• Химические свойства золота и его соединений — см. также геохимию золота
• Золото в природе — см. также золоторудные поля и золотоносные узлы
• Историческая справка об использовании золота
• Извлечение золота — см. также разведку и добычу золота
• Золото в ноосфере (применение)
• Золото в биосфере и в медицине — см. также о биогенной концентрации золота
• Сетевые обзоры о золоте
• Сетевые новости о золоте
• Библиография по золоту

Физические и физико-химические свойства золота

ЗОЛОТО (Aurum) Au, хим. элемент I гр. периодич. системы, ат. н. 79, ат. м. 196,9665; относится к благородным металлам. В природе один стабильный изотоп 197 Аu. Конфигурация внеш. электронной оболочки 5d106s1; степени окисления +1, +3, редко +5; энергии ионизации Аu0 : Аи+ : Аu2+ : Аu3+ соответственно равны 9,2258, 20,5 и 30,5 эВ; электроотрицательность по Полингу 2,4 сродство к электрону 2,8 эВ; атомный радиус 0,144 нм, ионные радиусы (в скобках указаны координац. числа) Аu+ 0,151 нм (6), Аu3+ 0,082 нм (4), 0,099 нм (6).

3олото — желтый металл; кристаллич. решетка гранецентрир. кубическая, а = 0,40786 нм, z = 4, пространств. группа Fm3m.

Золото — мягкий, очень пластичный, тягучий металл (может быть проковано в листки толщиной до 8·10-5 мм, протянуто в проволоку, 2 км которой весят 1 г): твердость по Моосу ~ 2,5, по Бринеллю 220-250 МПа; модуль упругости 81 ГПа; sраст 10-25 МПа. Золото хорошо проводит тепло и электричество.

• Кристаллическая решётка золота гранецентрированная кубическая, а = 4,704 A.
• ⚛ Атомный радиус 1,44 A, ионный радиус Au1+ 1,37 A.
• tпл 1064,43°С, tkип 2947°С (приводится также величина 2880 °С); термический коэффициент линейного расширения 14,2·10-6 (0—100°С);
• температурные коэф. линейного расширения (5,98-19,10).10-6 К-1 (40-1200 К), объемного (1,79-5,73).10-5 К-1 (40-1200 К); теплопроводность 318 Вт/(м.К) при 273 К; r (2,06-2,84).10-8 Ом.м (273-373 К), температурный коэф. r 4,0.10-3 К-1 (273-373 К);
• удельная теплопроводность 311,48 вт/(м·К) [0,744 кал/см (сек·°С]; удельная теплоёмкость 132,3 дж/(кг·К) [0,0316кал/г·°С] (при 0°—100°С);
• удельное электросопротивление 2,25·10-8ом (м (2,25·10-6 ом (см) (при 20°С); температурный коэффициент электросопротивления 0,00396 (0—100°С).
• С0p 25,39 Дж/(моль.К); DH0пл 12,55 кДж/моль, DH0исп 348 кДж/моль; S0298 47,40 Дж/(моль.К);
• ур-ния температурной зависимости давления пара: для твердого 3. lgp (гПа) = 3,94 — 19820/T — 0,3061gT — 0,16.10-3 Т (298-1337 Т), для жидкого lgp(Пa) = 10,710 + 17866/Т (1337-3150 К);
• диамагнетик, магн. восприимчивость —29,59.10-6.
• Плотность твердого золота 19,32 г/см3 (при 20°С), жидкого 17,22 г/см3 (1100°С);
• Модуль упругости 79·103Мн/м2 (79·102кгс/мм2), для отожжённого золота предел прочности при растяжении 100—140 Мн/м2 (10—14 кгс/мм2), относительное удлинение 30—50%, сужение площади поперечного сечения 90%.
• После пластической деформации на холоду предел прочности повышается до 270—340 Мн/м2 (27—34 кгс/мм2). Твёрдость по Бринеллю 180 Мн/м2 (18 кгс/мм2) (для золота отожжённого около 400 °С).

Золото весьма стойко против химических воздействий. Оно устойчиво на воздухе и в воде. С О2, Н2, N2, P, Sb и С непосредственно не взаимодействует.

Фосфид Аu2Р3 (DH0обр -102 кДж/моль) и антимонид AuSb2 (DH0обр — 13 кДж/моль) получают косвенным путем.

3олото не растворяется в р-рах щелочей и к-тах, раств. в горячей H2SeO4, смесях к-т — Н2SО4 с HNO3, H2SO4 с НМnО4, а также в царской водке (НСl + НNO3): Аu + HNO3 + 4НСl : H[AuCl4] + NO + 2Н2О; после осторожного выпаривания выделяются желтые кристаллы комплексной золотохлористоводородной к-ты НАuСl4.3Н2О. В водных р-рах цианидов (Na, Ca, К) при доступе О2 или др. окислителей золота раств. с образованием дицианоаурат-иона (цианирование): 2Au + 4CN- + Н2О + 0,5О2 : 2[Au(CN)2]- + 2OH-, что лежит в основе важнейшего пром. способа извлечения золота из руд. С галогенами в отсутствие влаги золото без нагревания не взаимод., при нагр. порошка золота в атмосфере галогенов образуются золота галогениды.

С многими металлами золото дает сплавы. На легком образовании амальгамы золота основан один из методов извлечения золота из горных пород. Соед. золота неустойчивы, в водных р-рах гидролизуются, легко восстанавливаются до металла.

Химические свойства золота и его соединений

Конфигурация внешних электронов атома золота 5d10 6s1. В соединениях золото имеет валентности 1 и 3 (известны комплексные соединения, в которых золото 2-валентно).

Для золота характерна лёгкая восстановимость его из соединений до металла и способность к комплексообразованию. Существование закиси золота, т. е. оксида золота (I) Au2O — сомнительно.

С неметаллами (кроме галогенов) золото не взаимодействует. С галогенами золото образует галогениды, например 2Au + 3Cl2 =2AuC13. В смеси соляной и азотной кислот золото растворяется, образуя золотохлористоводородную кислоту H [AuCl4].

В растворах цианида натрия NaCN (или калия KCN) при одновременном доступе кислорода золото превращается в цианоаурат (I) натрия 2Na [Au (CN)2]. Эта реакция, открытая в 1843 П. Р. Багратионом, получила практическое применение только в конце 19 в. (см. Цианирование).

Хлорид золота (I) AuCl получается при нагревании хлорида золота (III): AuC13 = AuCl + C12.

Хлорид золота (III) AuC13 получается действием хлора на порошок или тонкие листочки золота при 200 °С. Красные иглы AuCl3 дают с водой коричнево-красный раствор комплексной кислоты: AuC13 +Н2О=Н2[AuOC13].

При осаждении раствора AuC13 едкой щёлочью выпадает амфотерная жёлто-коричневая гидроокись золота(III) Au(OH)3 c преобладанием кислотных свойств; поэтому её называют золотой кислотой, а её соли — ауратами (III). При нагревании гидроокись золота (III) превращается в окись золота Au2O3, которая выше 220° разлагается по реакции: 2Au2O3 = 4Au + 3O2.

При восстановлении солей золота хлоридом олова (II) 2AuC13 + 3SnCl2 = 3SnCl4 + 2Au образуется весьма стойкий пурпуровый коллоидный раствор золота (кассиев пурпур); это используется в анализе для обнаружения золота. Количественное определение золота основано на его осаждении из водных растворов восстановителями (FeSO4, H2SO3, H2C2O4 и др.) или на применении пробирного анализа.

Гидроксид Au(OH)3 — темно-коричневые кристаллы; при нагревании дегидратируется с образованием сначала АuО(ОН), а затем сесквиоксида Аu2О3, к-рый выше 160°С разлагается на золото и О2; растворимость в воде 2,4.10-12 моль/л при 20°С, в р-рах НNО3 — до 0,38 моль/л при 25 °С, в растворах NaOH — до 8.10-4 моль/л при 25°С. В последнем случае в растворе золото находится в виде гидроксоаурат-ионов [Аu(ОН)4]- (рН 7-13). Образуется Аu(ОН)3 при добавлении концентрированного раствора щелочи или Mg(OH)2 к растворам Н[АuСl4].

Ауpaты неустойчивы, легко разлагаются при нагревании. Аураты щелочных металлов хорошо растворяются в воде, растворимость растет с увеличением ионного радиуса катиона; аураты Mg, Ca, Sr, Ba, Тl(I) ограниченно растворимы. Аураты с некоторыми органическими веществами образуют взрывчатые смеси.

Предполагают, что при действии на гидроксид золота растворов щелочи образуются аурат-анионы [Н2АuО3]-, [HAuO3]2-, [AuO3]3-. См. также табл. 2.

Другие кислородные соединения золота неустойчивы, легко образуют взрывчатые смеси. Соединение Аu2О3 с аммиаком Au2O3.4NH3 называется «гремучим золотом»; взрывается при 145°С, иногда и при более низких температурах; без взрыва растворяется в растворах цианидов щелочных металлов.

Гемисульфид золота Au2S — черно-коричневые кристаллы; DG0обр 29 кДж/моль; плохо раств. в воде (произведение р-римости 4.10-69 при 25 °С), раств. в р-рах цианидов и полисульфидов щелочных металлов. Получают взаимод. конц. р-ра K[Au(CN)2] с H2S с послед. нагреванием до кипения с избытком соляной к-ты.

Сесквисульфид Au2S3 — черные кристаллы; разлагается при нагр. до 200 °С; не раств. в соляной и серной к-тах, раств. в HNO3 с выделением элементарного золота, р-рах KCN, бромной воде. Получают взаимод. H2S с АuСl3 или комплексными хлоридами золота в безводном эфире на холоду. Известны комплексные соед., содержащие анионы [AuS3]2-, [AuS2]-, [AuS]-, [Au(SO3)2]3-, [Au(S2O3)2]3- .

Моноселенид AuSe существует в двух кристаллич. модификациях моноклинной сингонии. При обработке солянокислых р-ров золота на холоду селеноводородом осаждается сесквиселенид Au2Se3.H2Se, устойчивый (после сушки) в интервале 40-390°С; при 535-650°C разлагается с выделением элементарного золота.

Селенат (IV) Au2(SeO3)3.3H2SeO3 лимонно-желтые кристаллы; не раств. в воде, раств. в соляной и селенистой (при нагр.) к-тах.

Селенат (VI) Au2(SeO4)3 желтые кристаллы; DH0обр — 954 кДж/моль; не раств. в воде, разлагается соляной к-той, раств. в H2SO4, HNO3 и горячей конц. H2Se04.

Теллурид (гемителлурид) АuТе2 — кристаллы от латунно-желтого до серебристо-белого цвета с металлич. блеском; плотн. 9,3 г/см, DH0обр — 11 кДж/моль; хрупок, твердость по Моосу 2,5-3.

Тиоцианат AuSCN — бесцв. кристаллы; не раств. в воде и орг. р-рителях; при 140°С разлагается до металлич. золота и (SCN)n; под действием воды образует в р-рах прочные комплексные анионы [Au(SCN)2]- и [Au(SCN)4]- .

Коллоидное золото

При восстановлении золота в разб. р-рах его солей, а также при электрич. распылении золота в воде образуются коллоидные р-ры золота, окраска к-рых зависит от степени дисперсности частиц, а интенсивность окраски от их концентрации. Частицы золота в коллоидном р-ре отрицательно заряжены. Гидрофобный золь золота в солянокислом водном р-ре можно представить схемой:

[Аu]m — ядро мицеллы (число атомов т в зависимости от условий может меняться от неск. сотен до миллионов единиц); АuСl4- — ионы, определяющие отрицательный заряд коллоидной частицы золота и величину потенциала адсорбционного слоя толщиной d0; Н+ — противоионы, определяющие потенциал диффузионного слоя (электрокинетич. потенциал), из к-рых х ионов находится в размытой части двойного слоя толщиной d; n — кол-во ионов АuСl4-, адсорбированных на поверхности ядра мицеллы, при этом п

Сетевые обзоры и статьи о золоте

Обзор А. И. Стадниченко.

Сетевые новости о золоте

Библиография по золоту

См. также литературу при статье Золота сплавы.

• Общая металлургия, М., 1967.
• Некрасов Б. В., Основы общей химии, т. 3, М., 1970.
• Реми Г., Курс неорганической химии, пер. с нем., т. 2, М., 1966.
• Краткая химическая энциклопедия, т. 2, М., 1963.
• Левинсон Н. Р., Изделия из цветного и чёрного металла, в кн.: Русское декоративное искусство, т. 1—3, М., 1962—65.
• Вернадский В. И., Биогеохимические очерки. 1922—1932, М. — Л., 1940.
• Благородные металлы. Справочник, под ред. Е. М. Савицкого, М., 1984;
• Борисов С. М., Золото в экономике современного капитализма, М., 1968.
• Бусев А. И., Иванов В. М., Аналитическая химия золота, М., 1973;
• Магакьян И. Г., Рудные месторождения, 2 изд., Ер., 1961;
• Малышев В. М., Румянцев Д. В., Золото, М., 1979;
• Марфунин А. С., История золота, М., 1987.
• Михалевский Ф. И., Золото в период мировых войн, [М.], 1945;
• его же, Золото в системе капитализма после второй мировой войны, М., 1952;
• Паддефет Р., Химия золота, пер. с англ., М., 1982;
• Плаксин И. Н., Золото, в кн.: Краткая химическая энциклопедия, т. 2, М., 1966;
• Реми Г., Курс неорганической химии, пер. с нем., т. 2, М., 1966, с. 439—451;
• Русское золотое и серебряное дело 15—20 веков, М., 1967 (библ. с. 289—93);
• B. C. Стрижко, М. А. Меретуков.
• Ullmanns Enzykiopadie dertechnischen Chemie, 3 Aufl., Bd 8, Munch. — B., 1957, S. 253—307;
• Rosenberg М., Geschichte der Goldschmiedekunst auf technischer Grundlage, Fr./M., 1918.

На правах рекламы (см. условия): ◀ ◀ ◀ Место для размещения коммерческих ссылок (см. , пожалуйста, условия) ▶ ▶ ▶ —> Хотите продать золотое кольцо? Скупка Златия поможет напольные покрытия Продаём с оплатой картой в режиме онлайн

Ключевые слова для поиска сведений о свойствах, добыче и выплавке золота: На русском языке: физические и химические свойства золота, атомные размеры и электронные оболочки Au; На английском языке: gold, Au.

Источник

Золото – дай его врагу, и он лишь вернется, чтобы взять еще

Культ этого металла сопровождает человечество со дня появления. Ему приписывают магические сверхспособности, его блеск способен помутить разум, толкнуть на преступление. Золото – металл номер один для землян.

Его пытались получить из обычных металлов алхимики, за золотым руном отправились в поход аргонавты.

Что представляет собой золото

В чистом виде золото – это блестящий металл ярко-желтого цвета. 79-й номер таблицы Менделеева, международное обозначение – Aurum (Au). Один из самых «массивных», но мягких металлов с решеткой кубической структуры, центрированной по граням.

Название в современных языках восходит к праиндоевропейскому корню, обозначающему «желтый, зеленый, яркий». Как «желтый» переводится и латинское название, данное в честь богини утренней зари Авроры.

Кристаллы золота, выращенные методом химического транспорта

Как попало на Землю

Каким образом золото появилось на Земле, доподлинно неизвестно. По общепринятой теории, все тяжелые металлы, включая золото, принесены из Космоса. Фактически это пыль, образовавшаяся в результат взрыва сверхновых звезд.

Со временем она концентрировалась в плотное тело вместе с другими продуктами распада. Поэтому львиная доля таких металлов сконцентрирована в ядре планеты. Другую часть доставляют на Землю астероиды.

Как и где добывается

Золото распространено по планете повсеместно, но неравномерно. В России, например, все месторождения сосредоточены за Уралом – на Дальнем Востоке и в Восточной Сибири.

Особенно богаты Чукотка, Амурская область, Красноярский край.

Почти всегда это породы, формировавшиеся в докембрии. Этот период длился четыре миллиарда лет и завершился 539 млн. лет назад. Золоту столько же лет, сколько и Земле.

Почти все запасы извлекаются из коренных месторождений, но не пренебрегают и россыпями.

Добыча ведется несколькими способами, самый простой из которых – промывка. Плотное золото остается в сите с тяжелыми фракциями песка («шлих»), а более легкие соединения вымываются. Этот способ доступен даже начинающим старателям.

Применяется на россыпях.

Более сложные, промышленные методы:

• амальгамация;
• цианирование
• регенерация.

Его извлекают из других металлов и руд методом аффинажа. Для этого сооружаются целые заводы, но любители пытаются проделывать процедуру в домашних условиях.

Физико-химические характеристики

Аурум классифицируют как благородный металл (наряду с серебром, платиной и металлами ее группы). Такого названия они удостоились исходя из химических свойств: не ржавеют, не окисляются, не взаимодействуют с почти всеми химическими элементами.

Свойства атома
Название, символ, номер	Зо́лото / Aurum (Au), 79
Атомная масса (молярная масса)	196,966569(4)[1] а. е. м. (г/моль)
Электронная конфигурация	[Xe] 4f14 5d10 6s1
Радиус атома	144 пм
Химические свойства
Ковалентный радиус	134 пм
Радиус иона	(−3e) 185 (+1e) 137 пм
Электроотрицательность	2,64 (шкала Полинга)
Электродный потенциал	Au←Au3+ 1,50 В, Au←Au+ 1,70В
Степени окисления	−1,1,3,5
Энергия ионизации (первый электрон)	889,3 (9,22) кДж/моль (эВ)
Термодинамические свойства простого вещества
Плотность (при н. у.)	19,3-19,32[2][3] г/см³
Температура плавления	1337,33 К (1064,18 °C, 1947,52 °F)[2]
Температура кипения	3129 К (2856 °C, 5173 °F)[2]
Уд. теплота плавления	12,68 кДж/моль
Уд. теплота испарения	~340 кДж/моль
Молярная теплоёмкость	25,39[4] Дж/(K·моль)
Молярный объём	10,2 см³/моль
Кристаллическая решётка простого вещества
Структура решётки	кубическая гранецентрированная типа Cu, пр. группа Fm3m
Параметры решётки	4,0781 Å
Отношение c/a	1
Температура Дебая	170,00 K
Прочие характеристики
Теплопроводность	(300 K) 318 Вт/(м·К)
Номер CAS	7440-57-5

Растворить золото способна «царская водка» – состав из азотной и соляной кислот высокой концентрации.

Пробы золота

Аурум мягок, твердость по шкале Мооса – лишь 2,5 единицы. Для практического применения необходимы другие свойства. Чтобы повысить прочность изделий, к основному металлу подмешивают другие.

Такие добавки называются лигатурами.

Сколько в сплаве золота, а сколько – примесей, показывает проба. Это важнейшая характеристика, определяющая меру чистоты сплава, а с ней стоимость.

Она наносится на изделие производителем в виде маркировки, именуемой пробирным клеймом.

Сегодня классификация ведется по двум системам – метрической и каратной:

• Метрическая система показывает, сколько миллиграммов чистого золота содержит 1 грамм сплава.
• По Британской каратной системе, масса изделия разделена на 24 части, а цифра с буквой К показывает, сколько из этих частей – золото.

Сопоставление указанных систем проб:

Метрическая	375	500	585 (583)	750	958	999
Каратная	9	12	14	18	23	24

Первая используется Россией, другими странами СНГ, Балтии. Вторая – США, Европой, странами Британского Содружества.

Карат для золота и драгоценных камней – разные понятия и единицы. Они обозначаются соответственно: K и ct.

Система проб

Во всех странах количество золота в сплавах контролируется государством. В России общепринятыми считаются пять проб золотых ювелирных сплавов: золото 375 пробы, 500, 585, 750, 958.

• 375 проба. Основные компоненты — серебро и медь, золота — 38 %. Отрицательное свойство — тускнеет на воздухе (в основном из-за образования сульфида серебра Ag2S). Золото 375 пробы имеет цветовую гамму от жёлтого до красного.
• 500 проба. Основные компоненты — серебро и медь, золота — 50,5 %. Отрицательные свойства — низкая литейность, зависимость цвета от содержания серебра.
• 585 проба. Основные компоненты — серебро, медь, палладий, никель, золота — 58,5 %. Проба достаточно высока, этим обусловлены многочисленные положительные качества сплава: твёрдость, прочность, устойчивость на воздухе. Широко применяется для изготовления ювелирных украшений.
• 750 проба. Основные компоненты — серебро, платина, медь, палладий, никель, золота — 75,0 %. Положительные свойства: подверженность полировке, твёрдость, прочность, хорошо обрабатывается. Цветовая гамма — от зелёного через ярко-жёлтый до розового и красного. Используется в ювелирном искусстве, особенно для филигранных работ.
• 958 проба. Содержит до 96,3 % чистого золота. Редко используется, так как сплав этой пробы является весьма мягким материалом, который не держит полировку и характеризуется ненасыщенностью цвета.
• 999 проба. Чистое золото.

Все сплавы выше 750 пробы не тускнеют на воздухе.

Виды золота

Классический вариант благородного металла – солнечно-желтый.

Чтобы разнообразить ассортимент, для ювелирной отрасли создают варианты разных оттенков. С этой целью заготовку из базового металла «разбавляют» примесями. Попутно они придают сплаву прочность.

Самых распространенных видов золота несколько.

Белое

Второй по распространенности вид металла.

• золото – 58,5;
• медь – 21;
• никель (марганец) – 12,6;
• цинк – 7,9.

Проблемный компонент состава – никель. Это аллерген, в современных изделиях заменяемый марганцем, платиной либо палладием.

Зеленое

Изначально зеленым золотом именовали электрум – сплав самородного золота с серебром (которое количественно превалировало). Сегодня в ювелирных изделиях лидирует золото – 73%.

Красное, розовое

Красноватый оттенок металлу придает медь.

От ее количества в золотом сплаве зависит финальный оттенок:

• 25% – розовый;
• 50% – красный.

Эти виды – самые востребованные у ювелиров, поскольку медь делает изделия прочнее и дешевле.

Экзотика

Соединение аурума с редкими или нехарактерными для промышленности металлами создает образцы необычных оттенков:

Цвет сплава	Золото (%)	Лигатура (вид, %)
Черный	75	Кобальт, 25
Синий	46	Индий, 54
Фиолетовый	80	Алюминий, 20

Такие изделия бывают дороже классических образцов.

Где используется

Веками золотой металл был материалом для монет и ювелирных украшений. Это статусный материал, из которого изготавливали царские, императорские короны, венцы, другие атрибуты власти. Истории известны золотые троны.

Сегодня добытое сырье распределяется по следующим направлениям (%):

• ювелирные изделия – 40;
• резервы национальных Центробанков и международных финансовых организаций – 25;
• инвестиционные счета – 25;
• промышленность, медицина – по 5.

Золотые монеты были в ходу как платежное средство вплоть до Первой мировой войны (1914 год). На них обменивали любую бумажную купюру.

Ювелирные изделия

Золото – материал номер один для верхнего ценового сегмента в ювелирном деле. В ювелирных изделиях оно великолепно само по себе и как оправа драгоценных камней.

Инвестирование

Драгоценный металл – проверенный объект сохранения и приумножения капитала.

Золотой запас есть в каждой стране. У России он измеряется тысячами тонн.

Семейную «кубышку» стараются создать обычные граждане:

• Традиционно люди вкладываются в банковские слитки или инвестиционные монеты.
• В сегменте ювелирных изделий объектом инвестирования признаны экземпляры с необычным провенансом (историей) либо авторства знаменитых брендов.

Если речь о выполненном серийно колечке, колье, брошке, разумными вложениями считаются изделия простых форм. При сдаче в ломбард или продаже потери в стоимости будут минимальными. В таких ситуациях даже самое замысловатое украшение из золота оценивается как лом, идущий на переработку.

Принимается на вес по так называемой «технической» цене.

Золото в слитках

Крупнейшие золотые резервы в мире (на 2018 г).

№	Страна/организация	Золото (тонн)	Доля золота в общем объёме валютных резервов государства (%)
1	США	8133,5	74,5 %
2	Германия	3369,9	69,6 %
3	Международный валютный фонд	2814,0	—
4	Италия	2451,8	66,6 %
5	Франция	2436,0	62,4 %
6	Россия	2170,0	18 %
7	КНР	1842,6	2,3 %
8	Швейцария	1040,0	5,2 %
9	Япония	765,2	2,5 %
10	Нидерланды	612,5	67,3 %

Медицина

Фармакологией соединения аурума используются при изготовлении медпрепаратов для лечения ревматоидных артритов, туберкулеза, других недугов. Радиоактивный изотоп металла задействуется онкологами.

Изменились приоритеты при использовании благородного металла в стоматологии. До середины ХХ века престижным считалось иметь золотые зубы (коронки). Но сегодня драгоценный металл вытесняют металлокерамика, другие новейшие материалы.

Зато желающие выглядеть молодо «вшивают» золотые нити под кожу.

Промышленность

Золотое сырье незаменимо в промышленности. Так, для радиоэлектроники это материал пайки. Им покрывают зеркала телескопов для обеспечения дальней космической связи, используют в передовых отраслях, включая нанотехнологии.

Благородный металл нашел применение даже в кулинарии. Кондитеры декорируют им готовые изделия.

Пищевая добавка Е175 – это съедобное золото.

Ученым удалось получить аурум из ртути, выбив «лишние» атомы. Мечта алхимиков сбылась, но себестоимость конечного продукта превысила рыночную на порядки.

Имитации

Подделывать статусный металл умели со времен египетских фараонов. Это было несложно: золото слишком похоже на другие металлы и руды. Например, на поделочный камень пирит. Испанские конкистадоры отбирали его у индейцев, полагая, что это золото.

В эту же ловушку попали старатели времен золотой лихорадки на Аляске.

Недаром пирит стали называть «золотом дураков».

Более благородные варианты: электрон (сплав аурума с серебром) и поликсен (платина плюс другие компоненты, придающие сплаву золотистость).

Человеком созданы следующие виды «золота»:

• Французское – медь + олово + цинк.
• Абиссинское – медь + цинк + аурум (0,5%).
• Немецкое (голдин) – медь + алюминий.

Есть другие разновидности фальсификаций на основе латуни: томпак, пинчбек, прочие.

Отличить такую подделку самостоятельно невозможно. Домашние методы – воздействие йодом, проверка ляпис-карандашом – позволяют опознать происхождение лишь поверхностного слоя.

Проверка на магнетизм помогает тоже не всегда.

Поэтому золотые украшения стоит покупать у проверенных продавцов и не сразу срывать бирку с пломбой. Можно отнести изделие ювелиру или в ломбард для дополнительной проверки.

Стоимость

Благородный металл дорог всегда. Сегодня его стоимость определяется на бирже. Там единицы измерения элитного товара – тройская унция (обозначается как oz) и грамм (г).

Тройская унция – это 31,1 г. Примерно как золотой кубик с ребром чуть менее 1,5 см.

Цена золотого металла постоянно меняется – соответственно состоянию экономики. Если ее «штормит», он дорожает. В спокойные времена деловые люди предпочитают другие финансовые инструменты.

Однако благородный аурум – выгодная долгосрочная инвестиция. За 20 лет, с начала тысячелетия, он подорожал всемеро – с $300 до $2000 за унцию.

Источник

Золото

Золото — пожалуй, первый металл, с которым познакомилось человечество (см. подробнее России первым золотодобытчиком считается Ерофей Марков , памятник которому стоит в городе Екатеринбурга.

Об истории добычи золота см. Происхождение названия

Поскольку золото было известно, вероятно, ещё до появления письменности, проследить историю его названия, скорее всего, невозможно. Известно, однако, что в славянских языках слово золото имело в древности общий корень со словом «жёлтый», первоначальный вариант слова записывают как zolto. Некоторые связывают происхождения слова «золото» со словом «солнце» (корень sol).

Однако достаточно достоверных версий происхождения названия нет.

Слово gold в европейских языках связано с греческим богом Солнца Физические свойства

Схема атома золота

‎Химический элемент периодической системы Менделеева; п. н 79, ат. В. 196,967; относится к благородным металлам. Известен лишь один устойчивый изотоп Au197. Из искусственно радиоактивных изотопов наиболее важны Au195 и Au198. Конфигураия внешних электронов атома золота. : 5d10 6s1.

Энергия ионизации Au – Au+ 9,22 эВ.

Чистое золото — мягкий металл чисто желтого цвета. Красноватый оттенок некоторым изделиям из золота, например, монетам, придают примеси других металлов, в частности меди. В тонких пленках золото просвечивает зеленым.

Золото обладает исключительно высокой теплопроводностью и низким сопротивлением.

Золото — очень тяжёлый металл: Химические свойства

Золото сравнительно легко реагирует с кислородом и другими окислителями при участии комплексобразователей. Так, в водных растворах цианидов при доступе кислорода золото растворяется, образуя цианоаураты:

В случае реакции с хлором возможность комплексообразования также значительно облегчает ход реакции: если с сухим хлором золото реагирует при ~200 °С с образованием Физиологическое воздействие

Содержание золота в земной коре очень низкое — 3 мг/т, но месторождения и участки, резко обогащённые металлом, весьма многочисленны.

Для золота харатерна серебром, который обладает зеленоватым оттенком и относительно легко разрушается при переносе водой. В горных породах золото обычно рассеяно на атомарном уровне. В месторождения оно зачастую заключено в сульфиды и Получение

Промывка

Метод промывки основан на высокой плотности золота, благодаря которой в потоке воды, минералы с плотностью меньше золота (а это почти все минералы земной коры) смываются и металл концентрируется в тяжелой фракции, песка состоящего из минералов повышенной плотности, который называется Амальгамация

Метод амальгамации основан на способности ртути образовывать сплавы — Испании начиная с XVI века: это стало возможным благодаря наличию в Испании огромного ртутного месторождения — Цианирование

Золото растворяется в растворах синильной кислоты и её солей, и это его свойство дало начало ряду методов извлечения путем цианирования руд.

Метод цианирования основан на реакции золота с цианидами в присутствии кислорода воздуха: измельчённая золотоносная порода обрабатывается разбавленным (0,3-0,03 %) раствором цианида натрия, золото из образующегося раствора цианоаурата натрия Na[Au(CN)₂] осаждается либо цинковой пылью, либо на специальных ионнообменых смолах.

Золото в промышленности

По своей химической стойкости и механической прочности ,золото уступает большинству платиноидов, но незаменимо, как материал для электрических контактов. Поэтому в микроэлектронике золотые проводники и гальванические покрытия золотом (контактных поверхностей, разъёмов, печатных плат) используются очень широко.

Золото используется в качестве мишени в ядерных исследованиях, в качестве покрытия зеркал работающих в дальнем инфракрасном диапазоне, в качестве специальной оболочки в нейтронной бомбе.

Золотые Золото в экономике

Золото является важнейшим элементом мировой финансовой системы, поскольку данный металл не подвержен коррозии, внешне привлекателен и запасы его невелики. Мировые банковские резервы золота оцениваются в 32 тыс. тонн (если сплавить все это золото воедино, получится куб со стороной всего лишь 12 м).

Золото издавна использовалось многими народами в качестве денег. Золотые XIX веку. Вплоть до Первой мировой войны золото являлось мерилом всех мировых валют (период 1870—1914 называют «золотым веком»).

Бумажные купюры в это время выполняли роль удостоверений о наличии золота. Они свободно обменивались на золото.

В 1792 в США было установлено, что 1 1834 году за унцию давали уже 20,67 $, поскольку США не имели достаточного 1934 году за 1 унцию золота давали 35 $. Несмотря на экономический кризис, США пытались сохранить фиксированную привязку доллара к золоту, ради этого поднималась 1944 было принято Бреттон-Вудское соглашение . Был введен золотодевизный стандарт, основанный на золоте и двух валютах — долларе США и фунте стерлингов Великобритании, что положило конец монополии золотого стандарта. Согласно новым правилам, доллар становился единственной валютой, напрямую привязанной к золоту.

Казначейство США обязывалось обменивать доллары на золото иностранным правительственным учреждениям и центральным банкам в соотношении 35 $ за тройскую унцию. Фактически золото превратилось из основной в резервную валюту.

После этого золото превратилось в особый инвестиционный товар. Инвесторы на протяжении многих лет доверяли исключительно золоту. К концу 1974 цены на золото подскочили до 195 $ за унцию, а к 1978 — до 200 $ за унцию. К началу 1980 года цена на золото достигло рекордной отметки — 850 $ за унцию, после чего она начала постепенно падать.

В конце 1987 года она составляла около 500 $ за унцию. Самое быстрое падение произошло в 1996—1999 гг., когда цена на золото снизилась с 420 до 260 $ за унцию. Среди аналитиков нет единого мнения по поводу причин столь быстрого снижения цены на золото: одни объясняют это объективными экономическими факторами, другие говорят о глобальном заговоре крупнейших стран во главе с США.

Как бы то ни было, падение прекратилось и снова начался рост цены на золота в связи с соглашением ведущих центральных банков об ограничении продаж золота в 1999 году. К концу 2004 году цена на золото достигла 450 $. Аналитики предсказывают, что по причине нестабильности экономики США и мирового финансового климата в целом цена на золото может вырасти до 1000 $ за унцию. Золото для инвестиций выступает в двух формах — золотые слитки и Золотой запас России

См. также 2006 г. составили 386,6 тонны (без учета золота в операциях swap). Доля золота в общем объёме золотовалютных резервов России в марте 2006 составила 3,8 %. Россия занимает 14 место в мире по объёму золота, находящегося в государственном резерве.

Золото, как материал для ювелирных изделий

Золотые сплавы в стоматологии

Благодаря высокой коррозионной стойкости и лёгкости обработки, золото издавно использовалось, как материал для зубных протезов. Для придания изделиям высокой прочности, применяют специальные сплавы.

Меры чистоты золота

Британская каратная система

Традиционно чистота золота измеряется в британских Российская система проб

Принятая в России система отличается от общемировой. В России чистота золота измеряется См. также

Источник