金
銅臭 / 2022-08-03
一、金的存在和冶煉
由于金非常不活潑，故多以自由狀態(tài)的自然金存在于自然界。自然金有兩種，一種是以微粒散布于巖石中，稱巖脈金，另一種是存在于砂礫中，稱為沖積金。自然金中常含有不同量的銀(最高達50%)，有時還含有鉑、鈀、銠、鉍、汞銅、鉛或鐵。
提取自然金的最重要方法是氰化法。用稀(約0.03-0.2%)NaCN溶液處理被粉碎了的礦石，然后通入空氣使金粒溶解，再用鋅自溶液中將金置換出來:
4Au+8NaCN+2H?O+O?=4Na[Au(CN)?]+4NaOH
2Na[Au(CN)?]+Zn=Na?[Zn(CN)?]+2Au↓
二、金的性質(zhì)和用途
金呈黃色，有光澤，比銀軟，延性高，可以拉成5x10??克/米的絲，展性也高，可以碾成1x10??毫米厚的箔。金可與鉑、鈀、銀或銅形成合金，比純金硬，但熔點較低。
金的化學(xué)活性比銅和銀皆低，在空氣中和水中皆無變化。與鹵素只在高溫下才發(fā)生作用，不與硫直接化合。金不溶于一般的氧化性酸中，只溶于王水中:
Au+4HCl+HNO?=HAuCl?+NO+2H?O
由上式可見，在王水中使金溶解的氧化劑仍然是硝酸，而不是產(chǎn)生了有更高氧化能力的其它化合物，但純確酸不能存在就發(fā)生作用，這是因為后者的氯離子與金絡(luò)合，形成[AuCl?]?絡(luò)離子，從而降低金的氧化電位，
Au=Au³?+3Θ E?=+1.50 伏
Au+4Cl?=[AuCl?]?+3Θ E?=+100伏
這就使金容易氧化得多。
金常用于電鍍，制作化學(xué)器皿和裝飾品。“紅寶石玻璃”中含有膠態(tài)的金屬金。
金的一價離子容易歧化為金及其三價離子:
3Au?⇔Au³?+2Au
這反應(yīng)的平衡常數(shù)為
故一價金屬離子不能在水溶液中存在，即使是溶解度很小的 AuCl都在水中分解。但格離子如[Au(CN)?]?, [Au(S?O?)?]³?,[Au(SO?)?]³?里的一價金卻很穩(wěn)定。
金的三價離子為棕色，絡(luò)合傾向很大，如氯化金溶于水即變?yōu)榻j(luò)陰離子:
AuCl?+H?O=H[AuCl?(OH)]
此外還有[AuCl?]?, [Au(CN)?]?等。這些格離子的結(jié)構(gòu)都呈平面四方形，配位電子在dsp²雜化軌道。
(i)氧化物和氫氧化物將三氯化金的溶液用氫氧化鈉處理，得到黃棕色的氫氧化金Au(OH)?沉淀。用五氧化二磷使它脫水，得到棕色的AuO·OH粉末，在140°下長時周加熱，可形成棕色的氧化金Au?O?;如溫度稍高，即分解為Au?O。
氬氧化金?????具有兩性，酸性較強，故稱為金酸。它溶解于堿中形成金酸鹽，自鹽溶液中析出的有淡黃色的K[AuO?]·3H?O和綠色的Ba(AuO?)?·5H?O。
(ii)鹵化物 氟化金?????可用金與三氟化溴作用而制得。這兩者反應(yīng)生成秸晶鹽AuBrFe?,加熱即分解為氟化金AuF?,在500°以下穩(wěn)定。氯化金?????和溴化金?????可由金和鹵素直接作用而制得。適量的三氯化金與碘化鉀在溶液中作用，生成碘化金?????。
無水氯化金AuCl?可由金與氯在200°直接作用而制得。AuCl?是紅色晶體，在180°C以上有顯著的揮發(fā)性，在氣態(tài)中以雙聚物Au?Cl?形式存在:
AuCl?易溶于水，呈現(xiàn)棕紅色，形成H[AuCl?(OH)]。如果加入鹽酸，溶液即變?yōu)闄幟庶S色，而形成氯金酸:
H[AuCl?(OH)]+HCl=H[AuCl?]+H?O
將金溶于王水中，蒸發(fā)以除去鹽酸，即有黃色的針狀晶體析出，為四水合氯金酸。若用酒精作溶劑，則析出的秸晶是無水氯 金酸。常見的氯金酸鹽有黃色的K[AuCl?]·2H?O和Na[AuCl?]·2H?O。氯金酸銫溶解度很小，有時利用來鑒定金元素。
(iii)氰化物 在氯化金?????溶液中加氰化鉀，蒸發(fā)溶液，可結(jié)出四氰金甲酸鉀的水合物K[Au(CN)?]·3/2H?O，為無色片狀晶體，溶解度很大。水合物加熱至200°時，即脫水變?yōu)闊o水鹽。
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