Свойства золота — физические и химические
Золото, так же как серебро и шесть металлов платиновой группы, относится к благородным, или драгоценным металлам.
Первое определение (благородные металлы) отражает свойство золота крайне неохотно вступать в соединения с неметаллическими элементами, в частности с кислородом. С большинством кислот золото также не реагирует. У неблагородных металлов (меди, железа и так далее) взаимодействие с кислородом вызывает окисление — изменения структуры и внешнего вида. Золото в обычных условиях не реагирует с какими-либо природными веществами, и поэтому абсолютно не меняет внешний вид с течением времени.
Второе определение (драгоценные металлы) относится к сочетанию редкости, долговечности и красоты. Именно это позволило золоту с начала истории человечества и до 19 века оставаться самым дорогим металлом.
Физические свойства золота
Золото — элемент 11 группы Периодической системы химических элементов. Из известных 37 изотопов золота, в природе встречается только один стабильный изотоп – 197Au с атомным весом 197, атомным номером 79. Остальные изотопы, получаемые в атомных реакторах, нестабильны и обладают максимальным периодом полураспада в 186 дней (195Au).
В 1947 году в результате эксперимента в ядерном реакторе была осуществлена древняя мечта человечества, которую сделали своей главной целью средневековые алхимики – превращение ртути в золото. Американские физики Ингрем, Гесс и Гайдн получили 35 мг настоящего золота из ртути. Впоследствии было несколько попыток спекуляции на тему промышленного производства искусственного золота. Однако уже тогда ученые однозначно заявляли о том, что получение золота таким образом настолько дорогостоящий процесс, что он не имеет никакого экономического смысла. В итоге, кусочек искусственного золота выставлен в Музее науки и промышленности (Museum of Science and Industry) в Чикаго, и ситуация остается прежней – получать золото искусственным путем нецелесообразно.
Золото представляет собой металл желтого цвета, очень тяжелый, но при этом мягкий и пластичный.
Золото единственный металл, который в чистом виде обладает желтым цветом. Цвет золота яркий, теплый и приятный. Благодаря цвету, люди с самой древности связывали золото с солнцем.
Плотность золота составляет 19,32 г/см3 , то есть золото — очень тяжелый металл. Тяжелее его только платина, иридий, осмий и рений. Кубик золота со стороной всего 3,7 см весит 1 кг. Один кубический метр золота весит 19 320 кг, такой же объём железа будет весить почти в три раза меньше – 7 874 кг.
Температура плавления золота составляет 1064,43 °С, температура кипения — 2947°С. Золото в расплавленном состоянии имеет бледно-зеленый цвет. При нагревании выше температуры плавления начинает улетучиваться.
Золото очень мягкий металл, твердость по шкале Мооса 2,5-3,0. Сталь обладает твердостью 4,0-4,5, поэтому чистое золото можно разрезать ножом. В сплавах твердость золота значительно увеличивается, поэтому мы часто можем видеть в исторических фильмах или книгах, как раньше золото пробовали «на зуб». Действительно, выпускавшиеся ранее золотые монеты состояли почти из чистого золота и на них можно было оставить след при надкусывании. На поддельных монетах, в которых содержание золота было меньше, оставить зубами след не возможно.
Золото является наиболее ковким металлом. Его можно не нагревая расковать в полупрозрачные листочки, толщиной примерно от 1 до 0,1 мкм (толщина человеческого волоса от 80 до 110 мкм), которые при этом сохранят цвет и все свойства золота. Это так называемое «сусальное» золото, которым покрывают купола церквей и предметы интерьера. Из одного грамма золота получается лист площадью примерно в 0,5 м2. Таким образом, золотом можно декорировать значительные площади и практически любые материалы. При этом, стоимость самого золота будет относительно невелика и большая часть затрат уйдет на оплату работы мастера и сопутствующих материалов.
Золото очень пластичный и тягучий металл, который позволяет придавать ему любую форму, растягивать и сжимать, сгибать не ломая. К примеру, из одного грамма золота получают 100 метров проволоки диаметром 0,025 мм, которую используют в электронной промышленности для создания электрических цепей в микросхемах.
Также, широкое применение золота в производстве микроэлектроники обеспечивается его низким сопротивлением электричеству, хорошей теплопроводностью и устойчивостью к окислению.
Золото прекрасно отражает инфракрасный свет. Это свойство используют в системах остекления высотных зданий, покрывая стекла тончайшим золотым напылением, не позволяющим инфракрасным лучам проникнуть внутрь и тем самым снижая расходы на охлаждение здания. Золотым напылением покрыты визоры шлемов космонавтов. Золото в комбинации со специальным пластиком полностью защищает глаза космонавтов от агрессивных инфракрасных и ультрафиолетовых излучений, пропуская при этом видимую часть света.
Золото прекрасно поддается различным видам обработки, полировке, пайке, легко образует сплавы с другими металлами. Все эти свойства обусловили широкое применение золота для изготовления ювелирных изделий с самых древних времен.
Химические свойства золота
Химический символ золота — Au, происходит от латинского слова «aurum» — «сияющая заря».
Золото является одним из самых инертных веществ. В обычных условиях оно не реагирует с какими-либо природными веществами. Исключение составляет лишь ртуть, с которой золото при взаимодействии образует амальгаму.
Золото не растворяется в кислотах и щелочах. Исключение составляет царская водка (смесь концентрированных азотных и соляных кислот). Алхимики иллюстрировали растворение золота царской водкой изображением льва, пожирающего солнце.
Также, золото растворяется в жидком броме и в водных растворах цианидов при доступе кислорода. Медленно растворяется при взаимодействии с хлорной и бромной водой, растворе йода в йодистом калии (спиртовой раствор йода обычная вещь в бытовых аптечках).
При нагревании реакционность золота значительно возрастает. К примеру, его можно растворить в горячей концентрированной селеновой кислоте, серной кислоте при добавлении окислителя. При нагреве идет взаимодействие с галогенами и их соединениями, а также с некоторыми другими веществами.
Все соединения золота непрочны и оно достаточно легко восстанавливается до чистого металла. К примеру, соединение ртути с золотом (амальгаму) достаточно просто нагреть до температуры 750-800 °С.
В обычных бытовых условиях мало что химически может повлиять на золотые украшения, однако не следует допускать их взаимодействия с веществами, содержащими ртуть, хлор, йод.
ЮВЕЛИРНЫЕ МЕТАЛЛЫ — КАТАЛОГ | ЮВЕЛИРНЫЕ МЕТАЛЛЫ — СПРАВОЧНИК
Всё о золоте | Все о серебре | Все о платине | Все о палладии
Золотые сплавы и их цвета | Пробы для золота | Таблица физико-химических свойств драгоценных металлов | Как проверить золото на подлинность? | Как проверить платину? | Где в природе встречается золото | Основные золотые месторождения и их виды
Оставьте пожалуйста ваш комментарий: