Аурум и его соединения
Дипломная работа - Химия
Другие дипломы по предмету Химия
азвана 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?400C, 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), AuCl, желтый, получают разложением AuCl3.
Более устойчивы комплексные соединения, например цианидные K[Au(CN)2], или тиосульфатные K3[Au(S2O3)2].
6.2 Соединения Au(III)
Для элементов подгруппы меди степень окисления +3 наиболее характерна для золота.
Из бинарных соединений золота известны:
Оксид Au(III) Au2O3,имеющий черно-бурый цвет.
Гидроксид Au(III) Au(OH)3 имеющий красно-коричневый цвет.
Фторид Au(III) AuF3 имеющий оранжевый цвет.
Хлорид Au(III) AuCl3 имеющий красный цвет.
Бромид Au(III) AuBr3 имеющий темно-бурый цвет.
В Водном растворе растворимы лишь AuCl3 и AuBr3,состоящие из димерных плоских молекул.
Галогениды, оксиды и гидроксид Au(III)-амфотерные соединения с преобладанием кислотных признаков. Так Au(OH)3 легко растворяется в щелочах, образуя гидроксоаураты (III):
+ Au(OH)3 = Na [Au(OH)4]
Даже растворение в кислотах Au(OH)3 происходит за счет образования анионных комплексов:
(OH)3 + 4 HNO3 = H[Au(NO3)4] + 3 H2O
В присутствии солей щелочных металлов образуются аураты :[Au(NO3)4] нитрато-[Au(SO4)2]сульфато-[Au(CN)4]циано-[AuS2] сульфидо-
Кислотный характер галогенидов Au(III)проявляется в их исключительной склонности давать галогеноаураты (III) M[AuHal4].Большинство галогеноауратов хорошо растворимо в воде и органических растворителях.
Особая склонность Au(III) к образованию анионных комплексов проявляется и при гидролизе его тригалогенидов:
+H2O== H[Au(OH)Cl3]+H2O== H2[AuOCl3]
Образующаяся при это кислота H2[AuOCl3] дает труднорастворимую соль Ag2[AuOCl3].
6.3 Соединения золота(V)
Взаимодействия золота и фторида криптона получен пентафторид золота AuF5-кристаллическое вещество красно-коричневого цвета.
Au+5KrF2== 2AuF5+5Kr
Пентафторид проявляет кислотные свойства, с основными фторидами. С основными фторидами образует гексафтораураты(V):
+ KF = K[AuF6]+AuF5==Na[AuF6]
Соединения Au (V)-очень сильные окислители. Так пентафторид окисляет XeF2.
+XeF2==XeF4+ AuF3
Известен AuF7,однако он крайне неустойчив.
6.4 Золото, как простое вещество
1.Au+4HCl(k)+HNO3(k)== H[AuCl4]+NO+2H2O
.2Au+6H2SeO4==Au2(SeO4)3+3SeO2+6H2O
3.2Au+3F2==2AuF3 (300-400C)
.2Au+3Cl2==2AuCl3 (150)
5.2Au+Cl2==2AuCl (150-250C)
.2Au+2Br2==AuBr3+AuBr
.2Au+I2==2AuI (120-393C)
.2Au+3Cl2+2H2O===(t)===2H [AuCl3(OH)]
.Au+3Cl2+2HCl===2 H[AuCl4]
.Au+3Br2+2HBr===2 H[AuBr4]
.Au+3I2+2HI==2H[AuI4]
.4Au+8NaCN(k)+O2+2H2O===4Na [Au(CN)2]+NaOH
. 4Au+8KCN(k)+O2+2H2O===4K [Au(CN)2]+KOH
14.Au+NaNO3===NaAuO2+NO (350-400C)
6.5 Оксид золота(III)
=441.93
Соединение золота и кислорода с формулой Au2O3. Наиболее устойчивый оксид золота. Получается при осторожном нагревании (до 140-150) гидроокиси золота (золотой кислоты) путём обезвоживания. Однако оксид золота(III) начинает заметно терять кислород уже при немного более высокой температуре (примерно начиная со 160 C). Нерастворим в воде, растворяется в азотной и соляной кислотах. Коричнево-черный, термически неустойчивый, при нагревании разлагается. Не реагирует с водой. Из раствора осаждается в виде гидрата Au2O3*nH2O.Проявляет амфотерные свойства :реагирует с кислотами ,Концентрированными щелочами.
Восстанавливается водородом, монооксидом углерода.
1.2Au2O3==4Au+3O2 (160-290C)
.Au2O3* nH2O==