V čem se zlato raztopi: pregled kemikalij, ki lahko raztopijo zlato

Kazalo:

V čem se zlato raztopi: pregled kemikalij, ki lahko raztopijo zlato
V čem se zlato raztopi: pregled kemikalij, ki lahko raztopijo zlato
Anonim

Zlato je izjemno neaktivna kovina. Tudi v naravi se pojavlja predvsem v obliki kemčkov (za razliko od alkalijskih in zemeljskoalkalijskih kovin, ki jih najdemo izključno v mineralih ali drugih spojinah). Ko je dolgo časa izpostavljen zraku, se ne oksidira s kisikom (ta žlahtna kovina je tudi cenjena zaradi tega). Zato je precej težko najti, v čem se zlato raztopi, vendar je mogoče.

Industrijska metoda

Pri pridobivanju zlata iz tako imenovanih zlatih peskov morate delati s suspenzijo približno enako majhnih delcev zlata in zrn peska, ki jih je treba ločiti drug od drugega. To lahko storite s splakovanjem, lahko pa uporabite natrijev ali kalijev cianid – ni razlike. Dejstvo je, da zlato tvori topen kompleks s cianidnimi ioni, pesek pa se ne raztopi in ostane takšen, kot je.

Izpiranje z raztopino cianida
Izpiranje z raztopino cianida

Ključna točka v tej reakciji je prisotnost kisika (kar je dovolj v zraku): kisik oksidira zlato v prisotnosti cianidnih ionov in nastane kompleks. Z nezadostnim zrakom ali sam po sebi brez cianidabrez reakcije.

Zdaj je to najpogostejši način industrijske proizvodnje zlata. Seveda je pred pridobitvijo končnega izdelka še veliko stopenj, vendar nas zanima prav ta faza: raztopine cianida so tisto, v čemer se raztopi zlato.

Amalgam

Postopek amalgamacije se uporablja tudi v industriji, le pri delu z rudami in trdimi kamninami. Njegovo bistvo je v sposobnosti živega srebra, da tvori amalgam - intermetalno spojino. Natančno povedano, živo srebro pri tem procesu ne raztopi zlata: ostane trdno v amalgamu.

Amalgam zlata
Amalgam zlata

Med združevanjem se kamnina navlaži s tekočim živim srebrom. Vendar je postopek "vlečenja" zlata v amalgam dolgotrajen, nevaren (hlapi živega srebra so strupeni) in neučinkovit, zato se ta metoda redko uporablja kjer koli.

kraljevska vodka

Obstaja veliko kislin, ki lahko razjedajo živa tkiva in pustijo strašne kemične opekline (do smrti). Vendar pa ni ene same kisline, v kateri bi se zlato raztopilo. Od vseh kislin nanjo lahko deluje le znamenita mešanica, aqua regia. To so dušikova in klorovodikova (klorovodikova) kislina, vzeta v volumskem razmerju 3 proti 1. Čudovite lastnosti tega peklenskega koktajla so posledica dejstva, da se kisline jemljejo v zelo visokih koncentracijah, kar močno poveča njihovo oksidacijsko moč.

Aqua regia začne delovati tako, da začne dušikova kislina najprej oksidirati klorovodikovo kislino in med to reakcijo nastane atomski klor - zelo reaktiven delec. Ona je tista, ki gre v napad na zlato in z njim tvori kompleks - kloroavrično kislino.

kloroavrična kislina
kloroavrična kislina

To je zelo uporaben reagent. Zelo pogosto je zlato shranjeno v laboratoriju v obliki kristalnega hidrata takšne kisline. Za nas služi le kot potrditev, da se zlato raztopi v aqua regia.

Zlato se raztopi v aqua regia
Zlato se raztopi v aqua regia

Še enkrat je vredno biti pozoren na dejstvo, da kovine v tej reakciji ne oksidira ena od dveh kislin, temveč produkt njune medsebojne reakcije. Če torej vzamemo na primer samo »dušik« – dobro znano oksidacijsko kislino – iz tega ne bo nič. Niti koncentracija niti temperatura ne moreta povzročiti, da bi se zlato raztopilo v dušikovi kislini.

klor

Za razliko od kislin, zlasti klorovodikove kisline, lahko posamezne snovi postanejo tisto, v čemer se raztopi zlato. Splošno znano gospodinjsko belilo je raztopina plinastega klora v vodi. Seveda z navadno raztopino, kupljeno v trgovini, ne morete storiti ničesar, potrebujete višje koncentracije.

Klorova voda deluje na naslednji način: klor disociira na klorovodikovo in hipoklorovodikovo kislino. Hipoklorova kislina se pod svetlobo razgradi na kisik in klorovodikovo kislino. Pri takšni razgradnji se sprošča atomski kisik: kot atomski klor v reakciji s kraljevo vodko je zelo aktiven in oksidira zlato za sladko dušo. Rezultat je spet kompleks zlata s klorom, kot pri prejšnji metodi.

kompleksna raztopina zlata
kompleksna raztopina zlata

Drugi halogeni

Razen klora,zlato dobro oksidirajo tudi drugi elementi sedme skupine periodnega sistema. Težko je reči o njih v celoti: "v čem se zlato raztopi".

Zlato lahko različno reagira s fluorom: pri neposredni sintezi (s temperaturo 300-400°C) nastane fluorid zlata III, ki se takoj hidrolizira v vodi. Je tako nestabilen, da se razgradi tudi, ko je izpostavljen fluorovodikovi (fluorovodikovi) kislini, čeprav bi moral biti udoben med fluoridnimi ioni.

Tudi z delovanjem najmočnejših oksidantov: fluoridov žlahtnih plinov (kripton, ksenon), lahko dobimo tudi zlati fluorid V. Takšen fluor praviloma eksplodira ob stiku z vodo.

S bromom so stvari nekoliko lažje. Brom je v normalnih pogojih tekočina in zlato se v njegovih raztopinah dobro razprši in tvori topni zlati bromid III.

Zlato pri segrevanju (do 400°C) reagira tudi z jodom in tvori zlati jodid I (to oksidacijsko stanje je posledica manjše aktivnosti joda v primerjavi z drugimi halogeni).

Tako zlato zagotovo reagira s halogeni, vendar je sporno, ali se zlato v njih raztopi.

Lugolova rešitev

Pravzaprav je jod (navadni jod I2) netopen v vodi. Njen kompleks raztopimo s kalijevim jodidom. Ta spojina se imenuje Lugolova raztopina - in lahko raztopi zlato. Mimogrede, tistim, ki imajo vneto grlo, pogosto mažejo grlo, tako da ni vse tako preprosto.

Ta reakcija poteka tudi skozi tvorbo kompleksov. Zlato z jodom tvori kompleksne anione. uporabljeno,praviloma za zlato jedkanje - proces, pri katerem je interakcija le s površino kovine. Lugolova raztopina je v tem primeru priročna, saj je za razliko od kraljeve vode in cianidov reakcija opazno počasnejša (in reagenti so bolj dostopni).

Bonus

Če smo rekli, da so posamezne kisline nekaj, v čemer se zlato ne raztopi, smo se malo zlagali - v resnici obstajajo takšne kisline.

Perklorova kislina je ena najmočnejših kislin. Njegove oksidacijske lastnosti so izjemno visoke. V razredčeni raztopini se pojavljajo slabo, v visokih koncentracijah pa delajo čudeže. Reakcija proizvaja svojo zlato perkloratno sol - rumeno in nestabilno.

Od kislin, v katerih se raztaplja zlato, je tudi vroča koncentrirana selenska kislina. Posledično nastane tudi sol - rdeče-rumeni zlati selenat.

Priporočena: