Золото — элемент 11 группы (по устаревшей классификации — побочной подгруппы первой группы), шестого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 79. Обозначается символом Au (лат. Aurum). Простое вещество золото — благородный металл жёлтого цвета. Регистрационный номер CAS: 7440-57-5.
Чистое золото — мягкий металл жёлтого цвета. Красноватый оттенок некоторым изделиям из золота, например, монетам, придают примеси других металлов, в частности, меди. В тонких плёнках золото просвечивает зелёным. Золото обладает высокой теплопроводностью и низким электрическим сопротивлением.
Золото — очень тяжёлый металл: плотность чистого золота равна 19,321 г/см³ (шар из чистого золота диаметром 46,237 мм имеет массу 1 кг). Среди металлов по плотности занимает шестое место: после осмия, иридия, рения, платины и плутония. Высокая плотность золота облегчает его добычу. Самые простые технологические процессы, такие, как, например, промывка на шлюзах, могут обеспечить весьма высокую степень извлечения золота из промываемой породы.
Золото. Из цикла «Таблица Д.И. Менделеева» (Россия, 1996), документальный фильм [12+]
Золото — очень мягкий металл: твёрдость по шкале Мооса ~2,5, по Бринеллю 220—250 МПа (сравнима с твёрдостью ногтя).
Золото также высокопластично: оно может быть проковано в листки толщиной до ~0,1 мкм (сусальное золото); при такой толщине золото полупрозрачно и в отражённом свете имеет жёлтый цвет, в проходящем — окрашено в дополнительный к жёлтому синевато-зеленоватый. Золото может быть вытянуто в проволоку с линейной плотностью до 2 мг/м.
Температура плавления золота 1064,18 °C (1337,33 К)[1], кипит при 2856 °C (3129 К). Плотность жидкого золота меньше, чем твёрдого, и составляет 17 г/см3 при температуре плавления. Жидкое золото довольно летуче, и активно испаряется задолго до температуры кипения.
Линейный коэффициент теплового расширения — 14,2·10-6 К−1 (при 25 °C). Теплопроводность — 320 Вт/м·К, удельная теплоёмкость — 129 Дж/(кг·К), удельное электрическое сопротивление — 0,023 Ом·мм2/м.
Электроотрицательность по Полингу — 2,4. Энергия сродства к электрону равна 2,8 эВ; атомный радиус 0,144 нм, ионные радиусы: Аu+ 0,151 нм (координационное число 6), Аu3+ 0,082 нм (4), 0,099 нм (6).
Источник: tablica-mendeleeva.ru
Все о химическом элементе золото — место и номер в таблице Менделеева, как читается, история открытия
Золото в таблице Менделеева — это химический элемент 1 группы периодический системы, состоящий из устойчивого изотопа. Драгоценный метал желтого цвета входит в категорию «тяжелых» пород, расположен под атомным номером 79. Узнать, как обозначается природный компонент в табличном варианте, включая исторические сведения о методах добычи и обработки, можно с помощью информации предоставленной в данной статье.
Нахождение в природе
Сегодня элемент золото находящийся в таблице Менделеева не потерял своей актуальности, наоборот представляет огромную ценность для стран всего мира. Геологоразведочные работы по выявлению золотоносных месторождений проводились несколько столетий назад, хотя добыча драгоценного металла началась еще в средневековье.
Добыча, производство и использование природного ископаемого в России проводится в соответствии регламентов законодательства. Поиск месторождений связан с предварительными исследованиями грунта, горных пород, суглинков на наличие спутников золота:
Первичные месторождения
Образование первичных месторождений связаны с магматическими процессами и выработкой повышенной концентрация золота, происходящей в результате вулканической активности. Магматическое плавление сопровождается остыванием и верхней кристаллизацией выброшенных тугоплавких минералов.
Однако, внутренняя часть застывшей массы, продолжает циркулировать за счет легко плавящихся соединений под воздействием солевых паров. Расплавленная масса проходит через разломы отвердевшей магмы и формирует пласты жил, которые способны входить вглубь земных недр на несколько километров.
Вторичные месторождения
Образование вторичных месторождений связано с процессом разрушения горных залежей под воздействием химического и физического распада. К разрушению слоевых жил ведут:
- температурные перепады;
- воздействие потоков ветра;
- осадки в виде дождя и снега;
- подземные воды рек и озер;
- микроорганизмы, растительность.
Основная роль в перемещении распавшихся пород принадлежит горным ручьям и водным потокам рек. Течение способно размельчить каменные глыбы до уровня песка, образуя в долинах залежи драгоценного металла в неизменном виде.
История открытия элемента
Золото в таблице Менделеева входит в группу благородных металлов, которые отличаются химической стойкостью и плотностью структуры. История применения золота началась еще в пятом тысячелетии до нашей эры в древних развитых государствах — Египет, Месопотамия, Индия, Китай. Доказательством являются археологические раскопки и нахождение предметов созданных из благородного металла.
Открытие драгоценного металла датируется эпохой неолита. Во время первого знакомства с металлом желтого цвета, древние алхимики задались целью — открыть способ превращения неблагородных металлов в драгоценный аналог. «Aurum» (так называется золото в таблице Менделеева), является «проводником» великих географический открытий, включая планирование морских маршрутов в Африку, Америку, Азию и Океанию.
В 18 столетии из-за мирового экономического кризиса и постоянных военных действий между государствами, королевские дворы искали новые торговые рынки для приобретения драгоценного металла на изготовление денежных запасов. В среднее века основным поставщиком являлась Южная Америка.
В начале 19 века масштабные месторождения открыли на Урале и в Сибири. Таким образом, Россия заняла лидирующую позицию в рядах ведущих производителей золота, которое со временем утвердилось в качестве стандарта и расширила масштабы изготовления ювелирных изделий.
Сегодня государственный фонд драгоценных металлов предназначен для обеспечения производственных, научных, социально-культурных нужд, которые финансируются из государственного бюджета. Золотые изделия, которые имеют историческую ценность, аффинированное золото в слитках, являются государственной собственностью и составляют часть золотовалютных резервов России.
Как получают золото
Практика показывает, что самородное золото встречается в современном мире довольно редко. Залежи добываемые в виде руды соединены с примесями серебра, меди, железа, марганца, свинца. Добыча и обработка первичного сырья является трудоемким процессом в физическом и технологическом плане.
Опираясь на характерные особенности и химическое свойства драгоценного металла были разработаны наиболее результативные методы получения чистого золота в производственных масштабах.
Промывка
Технология добычи для вторичных месторождений может проводиться вручную или с помощью специального оборудования. Получить небольшие партии методом очистки золота от загрязняющих примесей с помощью специальных лотков несложно. Периодические движения и смывание песка, оставляют наиболее тяжелые частицы на дне ручного лотка.
Добыча драгоценного металла в крупных масштабах проводится механическим способом, для этого используются драги с разными параметрами мощностей. Горно-обогатительные агрегаты способны работать под водой, рыть котлованы на дне реки.
Промышленное оборудование пользуется популярностью среди старателей, так как процесс добычи технологическим способом увеличивает партии шлиха, состоящего из частиц золота.
Амальгамация
Способ извлечения чистого золота из руды основана на применении ртути и базируется на свойствах тяжелых металлов создавать амальгаму — соединение частиц драгоценного металла в жидкий сплав. Взаимодействие ртути создает диффузию с последующим отделением шлаков.
Перед процедурой необходимо проводить очистку сырья от масел и мелких золотых частиц для достижения максимального эффекта и результативности.
Цианирование
Технологический процесс цианирования разработан в лабораторных условиях. Метод использует определенные тесты для получения необходимых параметров выщелачивания и оптимизации процессов по извлечению золота. Время возбуждения химической реакции в соотношении с размерами фракции строго контролируется. Кучное выщелачивание имеет значительное количество плюсов:
- технологический процесс подходит для руд низкого качества;
- цианид для просачивания руды можно использовать повторно;
- уменьшаются затраты на пульверизацию, дополнительную очистку.
Регенерация
Покрытие позолотой широко используется в ювелирной промышленности. В медицине применяется для обработки медицинского оборудования.
Производство электронной техники использует метод регенерации в процессе изготовления комплектующих деталей для приборов «нового поколения».
Регенерация золота из отработанных растворов электрохимической полировки производится следующим образом:
- Вынимают из электролита катод, промывают и просушивают.
- После высыхания, катод очищают от осадков анодной обработки.
- Снимают катодный осадок с чехлов, и подсоединяют к катодам.
- Чехлы, также тщательно моют в промывочной ванне, и высушивают.
- Для последующей обработки осадки выпаривают из промывных вод.
В случае необходимости замены электроплита содержащееся золото необходимо извлечь, для последующего использование в обработке. Гальваническое и химическое покрытие увеличивает производственные объемы с учетом качества регламентируемых стандартами ГОСТ.
Физические и химическое свойства
Золото — это химический элемент Периодической системы. Характерные свойства драгоценного металла зависят от молекулярного веса изотопов.
Физические характеристики определяет:
- Плотность золота, которая составляет 19,32г/см³ — один из самых тяжелых металлов. Например, один кубический метр весит 19 320 кг. В свою очередь шар диаметром 46 мм будет иметь массу — 1 килограмм.
- Температура плавления составляет 1064,43°C, кипения — 2947°C. Цвет расплавленного металла может иметь зеленый оттенок. Более высокие температуры нагревания ведут к плавлению и испарению.
- Твердость золота в чистом виде подтверждает мягкость структуры металла. В сплавах твердость увеличивается за счет примесей лигатур, которые обладают более прочностными характеристиками.
Ковкость, пластичность и тягучесть позволяет формировать любые формы методом растягивания, сжимания, сгибания. Применение благородного металла в производстве микроэлектроники указывает на низкое сопротивление электричеству с отличными параметрами теплопроводности.
Химические свойства базируются на высоких показателях инертности к кислотной среде и щелочам, исключением является концентрация состава на основе соляных и азотных кислот, так называемая — «царская водка». Соединение и химическая реакция со ртутью образует жидкую массу чистого золота без примесей лигатур.
Место золота в периодической таблице Менделеева
Сокращенное название золота в таблице Менделеева — An от латинского слова Aurum. Молекулярный вес обозначен цифрой 197, атомный номер — 79. Изотопы драгоценного металла созданные с помощью атомных редакторов нестабильны, максимальный период полураспада 186 дней, вес Au 195.
Формула золота
Электронная формула золота основана на распределении электронов по орбиталям и выглядит так:
1s22s22p63s23p63d104s24p64f145s25p65d106s1
Золото как химический элемент в соединениях проявляет валентность «1» в связи с наличием неспаренного электрона. Элемент золота может иметь и валентность «2», так как относится к группе переходных металлов. При этом, «особой» формулы драгоценный металл не имеет из-за химического состава.
Реакция на кислоты
Одним из наиболее действенных методик апробирования золота является нанесение кислотных реактивов. Общий принцип реакции на кислоты заключается в потемнении металла низкой пробы.
Таблица реакции золота на реактивы
| Проба золота | Твердость сплава | Реакция на кислоты |
| 375 | жесткий | цвет темно-серый |
| 500 | жесткий | цвет бежевый |
| 585 | средний | легкое изменение |
| 750 | мягкий | цвет отсутствуют |
| 900 | мягкий | цвет отсутствует |
Степень окисления и связь с галогенами
На энергетическом уровне галогены считаются наиболее сильными реагентами окисления. Соединение с электроотрицательными элементами, способствует проявлению наивысших параметров взаимодействия с кислотой. Золото входит в категорию наиболее устойчивых металлов к реагентам с высокой степенью окисления.
Сплавы с другими металлами
Золото сплавляют с примесями других металлов для увеличения параметров прочности, устойчивости к механическим нагрузкам, деформации. Основными компонентами являются дополнительным добавки меди, серебра, цинка, кобальта, никеля, палладия.
Применение
Ювелирная индустрия, промышленность и медицина являются основными потребителями по применению золота. Кроме этого, благородный металл занимает лидирующую позицию в мировой финансовой системы. Слитки и драгоценности с клеймом удостоверяющим высокую градуировку чистоты являются важнейшими объектами инвестирования.
Стоимость грамма чистого золота на сегодня
Нестабильность на финансовом рынке, резкие курсовые колебания — идеальное время для инвестирования в золото. Ведущие аналитики ежедневно изучают тарификацию цен драгоценного металла на мировом рынке.
Ознакомиться с динамикой изменения стоимости по данным ЦБ России можно с помощью интерактивного графика.
Как отличить подделку
Золото подделывали во все времена. Поэтому, актуальным становится вопрос, как проверить золото на подлинность? Ответ довольно простой — будьте внимательны и воспользуйтесь советами ювелиров:
- Обратите внимание на пробу, если маркировки нет, значит изделие подделка.
- Изучите клеймо, если оттиск нечеткий и расплывчатый, значит это фальшивка.
- Проверьте изделие магнитом, для выявления железа или цветных металлов.
- Используйте медицинский карандаш, если изделие золотое, линия сотрется.
Проверьте подлинность с помощью хлорного золота, которое не вступает в реакцию с оригинальным золотыми изделиями. Для проверки можно приобрести специальные реактивы, которые продаются в ювелирных магазинах. Инструкции к ним прилагаются.
Источник: wikizoloto.ru
Химический элемент золото (Au): свойства, способы получения и место в периодической таблице Менделеева
На сегодняшний день это полезное ископаемое представляет огромную ценность в странах всего мира. Любая современная девушка мечтает о том, чтобы ей подарили украшение, которое сделано из золота. Свою популярность, ценность и спрос этот материал получил еще сотни лет назад. В древние времена это был материал для производства посуды, ювелирных изделий, одежды и прочих предметов потребления. Мы будем рассматривать золото как металл, а также, как один из многих элементов в химической таблице Менделеева.
Золото (Аурум) является 79 элементом таблицы Менделеева.
На сегодня, приобретение предмета или украшения, изготовленного из этого благородного металла, не составляет большого труда. Многие продавцы и распространители обладают огромным ассортиментом, поэтому всегда есть выбор.
В данной статье любой желающий сможет узнать обозначение золота в природе, в промышленности, а также в таблице Менделеева.
- Исторические данные
- Золото в природе
- Физические свойства
- Химические свойства
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).
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.
Ссылки
- Золото в Абсурдопедии на Викии (юмористическая статья)
Электрохимический ряд активности металлов
| Периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Au | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Uue | Ubn | Ubu | Ubb | Ubt | Ubq | Ubp | Ubh | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Щелочные металлы | Щёлочноземельные металлы | Лантаноиды | Актиноиды | Суперактиноиды | Переходные металлы | Другие металлы | Полуметаллы | Другие неметаллы | Галогены | Благородные газы | Свойства неизвестны | ||||||||||||||||||||||||||||||||
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.
Литература
- Баукова, Татьяна Валентиновна. Золото в химии и медицине. — М.: Знание, 1991. — 31 с: ил. — (Новое в жизни, науке, технике. Химия; 8/1991). — ISBN 5-07-002078-1
- Фосс, Г. В. Золото: типы месторождений, история добычи, сырьевые базы / Г. В. Фосс. — Москва: Госгеолтехиздат, 1963. — 174 с.
- Борисов, С. Н. Золото в современном мире / С. М. Борисов; РАН, Ин-т мировой экономики и междунар. отношений. — Москва: Наука, 2006. — 248 с.
- Белорусская энциклопедия: В 18 т. Т. 7 / Редкол.: Г. П. Пашков и др. — Минск: БелЭн, 1999. — 608 с .: ил
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.
6 лет в ювелирном деле. Знает все о пробах и может определить подделку за 12 секунд
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.
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.
Другие факты
- В 1947 году американские физики Ингрем, Гесс и Гайдн получили 35 мкг золота в ходе эксперимента по измерению эффективного сечения поглощения нейтронов ядрами ртути. Золото получилось как побочный продукт. Таким образом, была осуществлена давняя мечта алхимиков, ртуть была превращена в золото. Однако данный способ не годится для промышленного получения золота — ведь такое золото будет несоизмеримо дороже, чем то, которое получают даже из самых бедных руд.
- Теоретически золото может быть получено путём бомбардировки природной ртути-196 нейтронами. Образующаяся радиоактивная ртуть-197 превращается в золото-197 путём бета-распада.
- Золото может быть вытянуто в проволоку длиной 1 км, но с массой всего 2 г.
- В Древней Руси золото сокращённо называлось «златом».
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 |
Сферы применения
Золото давно используется различными странами в виде монет. Однако в качестве монопольного денежного средства их утвердили только к XIX веку.
Сегодня драгметалл используется во многих сферах жизни общества:
Во все времена золото служило важным элементом финансовой системы. Этот металл не подвержен коррозии, поэтому ему стараются найти применение в различных областях. Периодически роль металла снижалась в качестве международной валюты, однако банки в любых странах хранят его как самый важный источник ликвидности.
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.
Физические свойства
Формула вещества отличается пластичностью и гибкостью, поэтому металл считается самым мягким среди всех веществ в мире. Он легко поддаётся обработке и механическим повреждениям, поэтому изделия из него легко повредить и погнуть. Ювелиры и производители столовых приборов не используют чистое золото, они добавляют другие сплавы для прочности.
Высококачественный металл подходит для изготовления длинной проволоки и тончайших пластин. Такие детали необходимы в электронике и промышленности. Главное преимущество вещества — он проявляет высокую устойчивость к химическим процессам и реакциям. Золото считается хорошим проводником, оно быстро транспортирует электрический ток и тепловую энергию.
Абсолютно чистый металл без содержания примесей имеет характерный ярко-жёлтый цвет. Но такое вещество трудно встретить в магазинах. Даже в банковских слитках, которые используют для инвестиций и экономических запасов, есть незначительное количество примесей. В природе самородки состоят из серебра, никеля, меди и платины. Для улучшения цвета ювелиры могут добавлять в золото оксид железа, марганец.
Источник: weekmoney.ru