Каталог
  

Физические и химические свойства золото


Физические, химические и другие свойства золота

Золото неохотно вступает в реакцию с другими химическими элементами. Он сохраняет свою структуру и цвет даже под воздействием кислорода, из-за чего и получил название благородного. Благодаря этим свойствам золота его широко применяют для изготовления драгоценных ювелирных украшений и наград.

Физические свойства

Золото относится к одиннадцатой группе химических элементов в таблице Менделеева. Это самый тяжёлый металл, о котором знает человек. В природе можно добыть только один изотоп материала, хотя всего их известно 37. Этот элемент нашёл своё применение ещё в древние времена. В разные эпохи существования человечества учёные по-разному описывали кратко основные свойства золота. Это единственный металл, который с самого начала обладает красивым жёлтым цветом и мягким блеском. У чистого материала оттенок тёплый и яркий, напоминающий солнечные лучи.

Золото — это довольно плотный и прочный элемент. По этим параметрам его превосходят только платина, иридий и осмий. Если из материала создать куб с ребром длиной один метр, то его масса составит более 19 тонн. Такая же железная фигура будет весить в три раза меньше. Золото начинает плавиться при температуре 1064 градусов,а при более высокой отметке оно улетучивается. Расплавленный металл имеет другой оттенок: из жёлтого превращается в зелёный.

Чистый материал довольно мягкий, поэтому с ним легко работать. Повысить его твёрдость можно с помощью примесей из меди, серебра или палладия. Частые сцены фильмов и книг, когда герои пробовали золотые монеты на зуб, не вымышлены. Так люди определяли подлинность металла. На настоящем материале появлялись следы от укуса, монеты с примесями оставались неповреждёнными.

Некоторые другие свойства золота — пластичность и ковкость — позволяют ювелирам создавать из него украшения, посуду, статуэтки. Без предварительного нагрева металл можно расковать в тоненькие пластины. Но и в таком состоянии он сохранит все свои свойства и цвет. Благодаря тягучести из золота изготавливают проводки для микросхем электронной техники. К тому же, у материала низкое сопротивление, высокая устойчивость к окислению и хорошая теплопроводность. Драгоценный металл издавна занимает позиции лидера среди сырья для ювелирных изделий.

Химические особенности

В химии золото обозначается как Au — aurum, что в переводе с латинского языка значит «сияющая заря». Материал считается инертным: он не вступает в реакции с другими веществами. Но золото может взаимодействовать со ртутью, создавая амальгаму. Драгоценный металл не может раствориться в щёлочи и кислотах, но в качестве растворителя выступает царская водка — смесь концентрированных растворов азота и соли. А также для этих целей можно использовать раствор цианидов с бромом и водой, йодистым калием. Чем выше температуре материала, тем проще ему вступать в реакцию с другими веществами. При этом растворители должны иметь высокую концентрацию.

Непрочные соединения золота легко восстановить до чистого состояния. Достаточно нагреть смесь (к примеру, амальгаму) до 800 градусов. В домашних условиях это сделать невозможно, но стоит помнить о том, что все ювелирные украшения выполнены не из чистого металла, а с использованием примесей. Поэтому лучше исключить контакт колец, цепочек, браслетов и других изделий с веществами, которые содержат хлор, йод и ртуть. Золото активно используется человеком не только из-за своих химических и физических свойств. Его применяют также в народной и традиционной медицине, магии и гаданиях.

Золото в природе

Каждая горная порода в небольшом количестве может иметь в своём составе золото. А также оно есть в живых организмах и растениях, где имеет особенное определение. Цветы и кустарники, растущие на почвах с содержанием этого металла, поглощают его и распределяют в стебли и листья. Для выявления месторождений изучают золу растений.

Большое количество материала находится в гидросфере. В подземных водах, морях и океанах можно добыть больше золота, чем в пресных реках и ручьях. Самые известные месторождения:

  • берега Европы;
  • прибрежная территория США;
  • Мёртвое и Карибское море.

В океаны металл попадает с грунтовыми и подземными водами вследствие распыления метеоритов и извержения вулканов. А также золото приходит вместе с морскими и речными взвесями, растворимыми металлорганическими веществами. Только одна река Амур может принести в моря за год около 8 кг чистого металла. В мировом океане содержится около 25 млн тонн материала, хотя человечество за всю историю своего существования добыло не более 150 тысяч т. Увеличению этих показателей не помогают даже новая техника и способы добычи.

Содержится золото и в земной коре: горных породах и россыпях долин рек, сухих логов. Торфы прикрывают пласты ценных металлов в виде чешуек, пыли или крупных зёрен. Редко можно встретить в природе чистый материал, обычно он содержит соединения серебра, меди, родия или платины.

Лечебное средство

В древних трудах алхимиков и учёных золото указано как одно из самых эффективных лечебных средств. Изучением его свойств начали заниматься в эпоху Средневековья, но исследования продолжаются и сейчас. Ещё в древности в характеристике золота указывалась информация про его особенности как настоящего эликсира жизни. Предки современного человечества считали, что металл способен устранить стресс, избавить от головных болей, исключить первые симптомы простудных заболеваний.

Основные лечебные свойства золота:

  • снижение воспалений;
  • ускорение процесса обмена веществ;
  • устранение симптомов аллергии;
  • успокаивающая особенность;
  • улучшение зрительной и слуховой памяти, стимулирование умственной активности;
  • увеличение физической выносливости организма.

При лечении не требуется проводить какие-либо дополнительные процедуры, достаточно периодически надевать ювелирные украшения из золота. Важно носить изделия так, чтобы они касались голой кожи. В древности врачи убеждали своих пациентов в том, что такой способ использования золота продлит им жизнь и укрепит здоровье.

Лечебные свойства металла используются обычно в нетрадиционной медицине. Рекомендуют носить золотые украшения тем, у кого сложности с сердцем, печенью, имеются кожные заболевания, и женщинам с проблемами мочеполовой системы. Драгоценный материал убивает вирусы и микробы, поэтому его используют в осенне-весенние периоды во время обострений эпидемий гриппа и простудных заболеваний.

Народные лекари рекомендуют надевать золотые кольца и цепочки для достижения некоторых целей:

  • подпитки организма положительной энергией;
  • увеличения уверенности в своих силах;
  • защиты от сглаза и порчи;
  • быстрого восстановления активности;
  • сохранения жизненных сил;
  • продуктивного функционирования мозга и памяти.

У некоторых людей замечалось проявление аллергической реакции на золото, в этом случае его лучше не применять. При покупке массивных украшений стоит оценить их возможное воздействие на организм. В отдельных случаях полезные свойства могут обратиться против человеческого здоровья. Плохое настроение или депрессия — последствия повышенной чувствительности к металлу. Могут хуже расти волосы, повреждаться зубная эмаль, появляется сыпь на кожных покровах, ухудшается работа некоторых внутренних органов. В этом случае нужно ограничить контакт с золотыми изделиями.

Магия металла

В описании золота встречаются также его магические свойства. Металл считают мощным и очень сильным солнечным элементом. Материал оказывает влияние на волевых личностей, повышает их уверенность и укрепляет внутренние силы. Полезно носить золотые изделия тем, у кого в космограмме есть мужские знаки. Рекомендуется надевать украшения Львам, Тельцам и Овнам. Для улучшения самочувствия металл пригодится Близнецам, Стрельцам, Водолеям и Скорпионам. На остальных знаков зодиака он не оказывает никакого воздействия.

Золото привлекает богатство, оно притягивает новые деньги, наделяет человека твёрдым характером, чувством мужества, благородностью. Под его влиянием люди становятся более целеустремлёнными, добиваются значительных успехов в материальной сфере. Издавна из металла изготавливали медальоны в форме солнца или звёзды. Они служили талисманами для тех, кто работал под землёй. Украшение защищало их от обвалов и других несчастных случаев, придавало бодрости и вселяло чувство безопасности.

Медальон нужно носить в области солнечного сплетения. Это усилит все его свойства, а само изделие станет надёжной защитой от любых приворотов и воздействия всех видов магии. Но недостаточно просто надевать на себя украшение, необходимо искренне верить в его свойства. С его помощью можно заставить себя добиться тех целей, которые раньше казались недостижимыми.

Физические, лечебные и химически свойства золота обеспечивают его популярность среди ювелиров и покупателей. Хотя на рынке изделий из драгоценных материалов уже несколько десятков лет наблюдается превышение предложения над спросом, что обусловлено высокой стоимостью украшений.

Ежегодные добычи ценного материала снижаются, так как все известные месторождения практически исчерпаны. Кроме ювелирного искусства, металл применяют в сфере инвестирования и промышленного производства, электроники и схемотехники, ведь высокая тягучесть и ковкость облегчают работу мастеров.

vseometallah.ru

Физические свойства золота: обзор свойств, применение

Бесспорно, золото является самым востребованным драгоценным металлом. Пожалуй, нет человека, которого бы не привлекал его блеск. С древних времен его формула будоражила ученых.

Оно и по сей день набирает популярность и ежедневно растет в цене. Но что помогло данному металлу обрести популярность?

Несколько занимательных фактов о золоте

В природе данный металл можно встретить в разнообразных видах и всевозможных местах. Добыча золота является весьма прибыльным бизнесом. Традиционный для золота желтый цвет может меняться в зависимости от примесей.

Золото в химии обозначено символом Au. Что переводится как «желтый». Относится этот элемент к 1 группе периодической системы Менделеева и имеет атомный номер — 79. Его формула зависит от компонентов, которые входят в сплав.

Самородное золото, электрум, калавертин, летцит, мутманит, порпесит — минералы, которые содержат в себе этот химический элемент. Как известно, большая часть минеральных кислот и щелочи на него не действуют.

А с такими элементами как азот, фосфор и водород — оно и вовсе не вступает в реакцию. Магнитится ли золото? Также абсолютно не имеет запаха и магнитных свойств, не смотря на то, что является металлом.

Физические свойства и особенности золота

Тот, хорошо известный нам желтый цвет, золото получает после чистки от различных примесей. Такое золото можно встретить только в форме слитков, которые хранятся в банках. Для изготовления ювелирных украшений используется добавление меди и серебра. Проще говоря — это уже является сплавом.

Учитывая все современные технологии, по сей день получить чистое золото никак нельзя. Металл, с чистотой в 99,999% считается самым чистым и дорогим. Добиться такого результата возможно с помощью длительной химической чистки и использования частиц ртути.

Одно из главных его физических свойств позволяет изготовлять ювелирные изделия, а именно — мягкость и гибкость. Все потому что золото по твердости имеет всего-навсего 2 балла из 10.

Пластичность позволяет ему придавать разнообразные формы, искривляя и сжимая его как угодно, без изломов и заметных повреждений. Из всего лишь 1 грамма можно сделать тончайшую нить длиной в 2600м и использовать для производства микрочипов.

Вас может заинтересовать:  Белое золото и серебро: как отличить?

Золото — уникальный металл, который можно сделать невероятно тонким и он не потеряет своих эстетичных свойств. Как бы сильно его не сдавливали, пусть даже до толщины фольги, его блеск будет радовать наш глаз.

Еще одним свойством является высокая электропроводимость, не смотря на его устойчивость к окислению. Такая особенность золота разрешает применять его в производстве электронных приборов (компьютеров, мобильных телефонов).

Чем выше температура плавления золота, тем выше его летучесть. Чем больше в нем присутствует сплавов, тем сильнее увеличивается летучесть. В жидком состоянии приобретает зеленоватый оттенок. Температура кипения — 2856 градусов.

Для повышения прочности в сплав добавляют другие металлы (серебро, платина, цинк, медь). В следствии чего появляется белое, красное, зеленое золото.

Что же такое белое золото?

Иными словами, белое золото — это сплав, в состав чего входит серебро, которое придает белый цвет. Такой сплав приобретает большую мягкость, гибкость и легче плавится.

Красное золото — это сплав с высоким содержанием меди. Чем больше меди, тем насыщеннее оттенок красного. Данный сплав более прочный, но сильнее подвержен коррозиям. Было популярным в 20 веке и во время СССР, так как практически не поддавалось стиранию.

Химические свойства

При нормальных условиях золото не окисляется и не вступает в реакции с кислотами, чем отличается от большинства металлов. Не растворяется в щелочи и кислотах, также не растворяет кислород.

Считается инертным металлом, поскольку стоит в электрохимическом ряду правее всех других металлов.

Золото растворяется в ртути, образовывая тем самым амальгаму.

Существуют медицинские препараты на основе золота. Неправильное их применение сказывается на здоровье пациента в виде дерматитов и стоматитов.

Где используют золото?

В первую очередь данный драгоценный металл применяют в изготовлении ювелирных украшений. Половина мирового спроса приходится именно на эту отрасль. Капиталовложение в золото по праву считается одним из самых надежных от обесценивания, учитывая нестабильность мирового рынка.

На сегодняшний день выступает в роли универсальной международной валюты. С давних времен из этого благородного метала изготовлялись монеты, которые были важны при обмене на товары и услуги. Но только в 19-м веке окончательно утвердились. Этот период в истории назвали «Золотым веком».

Куда меньший процент используется в промышленности (всего 10%). Например, в качестве покрытия зеркал, при их изготовлении. Позолоченное покрытие отлично защищает от воздействия воздуха и всевозможных коррозий. Поскольку золото является хорошим проводником электричества, его используют в электронике, для покрытия поверхности контактов и разъемов.

Вас может заинтересовать:  К чему снится потеря сережки?

И всего лишь 1% приходится на медицину. Во врачебном деле золото используют более тысячи лет. Первые зубные протезы были обнаружены в Египте, со времен фараонов, похороненных около 4000-х тысяч лет назад. Такие зубы делали для избегания кариеса, ведь золото не вызывает аллергических реакций.

Людям с заболеваниями кожи рекомендуется носить именно золото. Принято считать, что этот металл укрепляет иммунитет, повышает выносливость сердца и сердечнососудистую систему.

Современные технологии позволяют при помощи хирургической терапии и радиоактивного золота лечить злокачественные опухоли и ревматоидный артрит. Немалое количество экспертов относят золото к эффективным препаратам для лечения воспаленных суставов.

Специалисты из Японии и Индии считают систематический прием смеси золотого порошка со специальными травами отличным способом омоложения организма. Пожалуй, по этому в последнее десятилетие так популярно омолаживать кожу лица и тела у пластических хирургов.

Процедура включает в себя ввод под кожу тонких (0,1 мм) золотых нитей, которые по мнению врачей придают упругость коже за счет ускорения коллагена. Считается, что первой на себе испытала данный метод царица Клеопатра.

vseozolote.ru

Физические свойства золота

Физические свойства золота

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 исключительно высокой теплопроводностью и низким электрическим сопротивлением.

Золото — очень тяжёлый металл: плотность чистого золота равна 19321 кг/м³ (шар из чистого золота диаметром46 мм имеет массу1 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 - 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 500 м/г.

Температура плавления золота составляет1064 °C. 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.

www.linerich.com

Физические и химические свойства золота

- Физические свойства золота

Золото – один из самых тяжелых металлов: его плотность 19,3 г/см3. Тяжелее золота только осмий, иридий, платина и рений. На одной из выставок демонстрировался небольшой полированный золотой кубик размером чуть больше 5 см, причем объявление гласило, что тот, кто сможет поднять его двумя пальцами одной руки, может унести его с собой. Организаторы ничем не рисковали: никакой силач не смог бы поднять таким образом скользкий слиток, весящий несколько килограммов. Если плотно заполнить золотыми слитками комнату площадью 20 кв.м и высотой 3 м, их масса составит 1150 т – вес тяжело груженного железнодорожного состава.

Желтый цвет имеет химически чистое золото, однако примеси могут окрашивать его в другие цвета – от белого до зеленого. Червонный (красный) цвет придает золоту, например, медь при определенном ее содержании в сплаве. Так, в изданной в 1905 энциклопедии под редакцией Ю.Н.Южакова сказано: «Червонное золото – сплав золота с медью в отношении 9:1, употребляется для чеканки монет».

Золото – сравнительно легкоплавкий металл, плавится при 1064° С, кипит при 2880° С, по теплопроводности и электропроводности занимает третье место (после серебра и меди). Твердость золота по 10-балльной шкале Мооса составляет всего 2,5, чистое золото слишком мягкое и не годится ни для каких изделий. Для твердости к нему всегда добавляют другие металлы, например, серебро или медь.

Золото легко сплавляется со многими металлами, которые могут входить в кристаллическую структуру золота, не нарушая ее, а просто замещая атомы золота. В таком случае образуются твердые растворы. Природные твердые растворы с золотом могут образовывать серебро, медь, платина, палладий, родий, иридий, ряд других металлов, размеры атомов которых такие же, как у золота (радиус 0,14 нм) или очень мало от него отличаются. Твердые природные растворы Au–Ag иногда содержат до 10% ртути (например, в месторождении Золотая гора на Урале). В присутствии примеси железа (некоторые находки в Якутии содержат до 4,45% Fe) минерал становится магнитным.

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). Плотность (при 20°С) 19,32 г/см3, tпл 1064,43 °С, tкип 2947 °С; термический коэффициент линейного расширения 14,2·10-6 (0-100 °С); удельная теплопроводность 311,48 вт/(м·K) [0,744 кал/(см·сек·°С)]; удельная теплоемкость 132,3 дж/(кг·К) [0,0316 кал/(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). Твердость золота по Бринеллю 180 Мн/м2 (18 кгс/мм2) (для Золота отожженного около 400 °С). Золото хорошо поглощает рентгеновские лучи.

- Химические свойства золота

Золото — самый инертный металл, стоящий в ряду напряжений правее всех других металлов, 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 действием окружающей среды. Затем была открыта способность царской водки растворять золото, что поколебало уверенность в его инертности.

Из чистых кислот золото растворяется только в горячей концентрированной селеновой кислоте:

2Au + 6h3SeO4 = Au2(SeO4)3 + 3h3SeO3 + 3h3O

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

4Au + 8CN− + 2h3O + O2 → 4[Au(CN)2]− + 4 OH−

В случае реакции с хлором возможность комплексообразования также значительно облегчает ход реакции: если с сухим хлором золото реагирует при ~200 °С с образованием хлорида золота (III), то в водном растворе (царская водка) золото растворяется с образованием хлораурат-иона уже при комнатной температуре:

2Au + 3Cl2 + 2Cl− → 2[AuCl4]−

Золото легко реагирует с жидким бромом и его растворами в воде и органических растворителях, давая трибромид AuBr3.

С фтором золото реагирует в интервале температур 300−400°C, при более низких реакция не идёт, а при более высоких фториды золота разлагаются.

Золото также растворяется во ртути, фактически образуя легкоплавкий сплав (амальгаму).

В концентрированной серной кислоте золото растворяется в присутствии окислителей: азотной кислоты, диоксида марганца. В водных растворах цианидов при доступе кислорода золото растворяется с образованием очень прочных дицианоауратов:

4Au + 8NaCN + 2h3O + O2 → 4Na[Au(CN)2] + 4NaOH

Эта реакция лежит в основе важного промышленного способа извлечения золота из руд.

Но самыми необычными являются свойства мелкораздробленного золота. При восстановлении золота из сильно разбавленных растворов оно не выпадает в осадок, а образует интенсивно окрашенные коллоидные растворы – гидрозоли, которые могут быть пурпурно-красными, синими, фиолетовыми, коричневыми и даже черными. Так, при добавлении к 0,0075%-ному раствору H[AuCl4] восстановителя (например, 0,005%-ного раствора солянокислого гидразина) образуется прозрачный голубой золь золота, а если к 0,0025%-ному раствору H[AuCl4] добавить 0,005%-ный раствор карбоната калия, а затем по каплям при нагревании добавить раствор танина, то образуется красный прозрачный золь. Таким образом, в зависимости от степени дисперсности окраска золота меняется от голубой (грубодисперсный золь) до красной (тонкодисперсный золь). При размере частиц золя 40 нм максимум его оптического поглощения приходится на 510–520 нм (раствор красный), а при увеличении размера частиц до 86 нм максимум сдвигается до 620–630 нм (раствор голубой). Реакция восстановления с образованием коллоидных частиц используется в аналитической химии для обнаружения малых количеств золота.

Науке 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.



infopedia.su


Смотрите также