Аурум и его соединения

Золото (англ. Gold, франц. Оr, нем. Gold) - один из семи металлов древности. Обычно считают, что золото было первым металлом,

Аурум и его соединения

Дипломная работа

Химия

Другие дипломы по предмету

Химия

Сдать работу со 100% гаранией
а представляет собой твёрдый раствор с др. металлами, преимущественно с серебром (см. Золото самородное). Кроме того, золото в рудах присутствует в виде теллуридов (калаверит AuTe2 и др.), но они не имеют большого промышленного значения.

Месторождения золота делятся на коренные и россыпные. Коренные месторождения представлены жилами, системами жил, залежами и зонами прожилково-вкрапленных руд различных размеров и форм. Рудные тела приурочены к трещинам, зонам дробления и рассланцевания горных пород. Мощность их от 0,05 до десятков м, длина десятки и тысячи м. Наиболее крупными зонами являются: жильная зона Колар в Индии (длина 20 км, разрабатываемая до глубины 3,2 км, при средней мощности жил 1,2 м), система жил Мазер-Лод в США (длина 200 км); некоторые жильные зоны Енисейского кряжа, минерализованные зоны месторождения Мурунтау в Средней Азии. Золотые месторождения известны в складчатых поясах, на платформах и в областях тектонической активизации.

Месторождения золотой руды формировались в разные геологические эпохи (от докембрийской до кайнозойской), на разных глубинах (от десятков метров до 4-5 км от земной поверхности), обычно в связи с крупными разломами земной коры, образуя т. н. золотоносные пояса. Их происхождение связано в основном с деятельностью гидротерм.

Минеральный состав Золотые руды разнообразен: преобладают кварц и сульфиды железа (пирит, марказит), реже - мышьяка (арсенопирит); присутствуют сульфиды и сульфосоли меди, свинца, цинка, висмута, сурьмы, серебра, окислы, карбонаты. По составу и условиям формирования выделяются следующие формации: 1) золото-сульфидно-кварцевые, представленные кварцевыми жилами и прожилками, содержащими от 0,5 до 30% сульфидов; золото мелкое и крупное (встречаются также самородки), распределено неравномерно, содержание его колеблется от 10-50 до 1000 г/т (СССР, Канада, США, Бразилия, Индия, Австралийский Союз, Гана, Южная Родезия); 2) существенно-сульфидные, представленные залежами, зонами прожилков и вкрапленной минерализации; золото тонкодисперсное, содержание его редко превышает 1-2 г/т, извлекается попутно с др. металлами - медью, цинком, свинцом, никелем (Танзания, Намибия, Канада, Мексика, Австралийский Союз).

Зоны окисления руд (железные шляпы) некоторых медно-колчеданных и полиметаллических месторождений обогащены переотложенным из коренных руд золотом и являются самостоятельными объектами добычи последнего. Большая часть таких месторождений находится в СССР (на Урале и в Казахстане).

Россыпи золота представляют собой золотоносные рыхлые (реже сцементированные) отложения обломочного материала, образованные в результате разрушения коренных месторождений и золотосодержащих горных пород. По условиям формирования выделяются следующие основные типы россыпей: элювиальные, делювиальные, аллювиальные, прибрежные, морские и озёрные. Наибольшую промышленную ценность представляют аллювиальные россыпи, в том числе современные русловые, долинные и террасовые, а также древние погребённые. Длина россыпей от 1-3 до 25 км, редко до 50 и 100 км, при ширине от 1 м до 200-300 м, иногда до 1 км и более; мощность 1-3м. Содержание золота от десятых долей г/м3 до десятков кг/м3. Золотые россыпи образовывались в разные геологические эпохи. Древние россыпи нередко погребены под более молодыми осадками и залегают на глубине до 100-150 м от поверхности земли.

Богатейшие золотоносные россыпи за рубежом известны - в Канаде (бассейн рек Юкон и Клондайк), США (Аляска, Калифорния), Колумбии, Австралийском Союзе, Новой Зеландии, Новой Гвинее, Филиппинах; в СССР (бассейны рек Енисея, Лены, Бодайбо, Витима, Алдана, Колымы, Яны и Индигирки).

Особый тип месторождений золота - метаморфизованные россыпи (золотоносные конгломераты, реже гравелиты). К этому типу относится крупнейшее в мире месторождение золота Витватерсранд в ЮАР.

 

5. Физические свойства

 

Золото - один из самых тяжелых металлов: его плотность 19,3 г/см3. Тяжелее золота только осмий, иридий, платина и рений. «Чистое золото отражает желтый свет, а в виде очень тонких листов (листовое золото), в которые оно способно выковываться и вытягиваться, просвечивает синевато-зеленым цветом... При нагревании даже в горнах золото дает пары, отчего пламя, проходящее над ним, окрашивается в зеленоватый цвет»

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». О том же говорит и словарь В.И.Даля: «Красное золото - с медным сплавом; белое золото - с серебряным сплавом».

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.

Термодинамические свойства простого вещества

Плотность19,3 г/см³

Теплопроводность35

Температура плавления1064,4 C

Температура кипения2880C

Молярный объём10,2 см³/моль.

Твердость(алмаз10) 2,5

Электрическая проводимость (Hg=1) 40

Электроотрицательность (По Полингу) 2,64

 

6. Химические свойства

является 79 элементом периодической системы Менделеева. Атомная масса 196,97.В системе Менделеева находиться в VI периоде.

Электронная формула:

 

79Au 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s1 4f14 5d10.

 

Является малоактивным Ме.

Гранецентрированная кристаллическая решетка.

Устойчив в сухом и влажном воздухе.

В особых условиях образует коллоидное золото. Благородный металл, не реагирует с водой, кислотами-неокислителями, концентрированной серной и азотной кислотами, щелочами,

Гидратом аммиака, кислородом, азотом, углеводородом ,серой. В растворе простых катионов не образует. Растворим в растворе Царской водки, смесями галогенов и галогеноводородных кислот. При нагревании реагирует с галогенами, селеновой кислотой.

Царская водка - смесь концентрированных кислот - азотной (1 объём) и соляной (3 объёма). Представляет собой жидкость жёлтого цвета, пахнущую хлором и окислами азота. За счёт выделения атомарного хлора растворяет большинство металлов, в том числе золото, поэтому и названа алхимиками царской водкой, так как золото считалось «царём металлов».

Наиболее устойчивая степень окисления золота в соединениях +3, в этой степени окисления оно легко образует с однозарядными анионами (F−, Cl−. CN−) устойчивые плоские квадратные комплексы [AuX4]−. Относительно устойчивы также соединения со степенью окисления +1, дающие линейные комплексы [AuX2]−. Долгое время считалось, что +3 - высшая из возможных степеней окисления золота, однако, используя дифторид криптона, удалось получить соединения Au+5 (фторид AuF5, соли комплекса [AuF6]−). Соединения золота(V) стабильны лишь со фтором и являются сильнейшими окислителями.

Степень окисления +2 для золота нехарактерна, в веществах, в которых она формально равна 2, половина золота, как правило, окислена до +1, а половина - до +3, например, правильной ионной формулой сульфата золота(II) AuSO4 будет не Au2+(SO4)2−, а Au1+Au3+(SO4)2−2. Недавно обнаружены комплексы в которых золото все-таки имеет степень окисления +2. Есть и соединения золота с зарядом -3. Например Na3Au. Золото легко реагирует с жидким бромом и его растворами в воде и органических растворителях, давая трибромид AuBr3. Со 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).

Интересны 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.

Известны и органические соединения золота. Так, действием хлорида Au(III).на ароматические соединения получают соединения, устойчивые к воде. Наиболее характерны координационные числа 2 и 4.

 

6.1 Соединения Au(I)

 

Из всех элементов подгруппы меди, степень окисления +1 наиболее характерна для серебра .У золота данная степень окисления проявляется реже. Соединения Au(I) -твердые кристаллические солеподобные вещества, в большинстве нерастворимые в воде.

Производные Au(I) образуются при восстановлении соединений Au(III). Большинство соединений Au(I) легко окисляются, переходя в устойчивые производные Au(III).

 

AuCl(крист) + KCl(p-p) = K[AuCl4](p-p) + 2Au

 

Известны: оксид золота(I), Au2O*xH2O, фиолетовый, хлорид золота(I), A

Похожие работы

< 1 2 3 4 5 > >>