Степень окисления хлорид золото

Степень окисления хлорид золото

Соединения золота

Более внимательное изучение свойств «царя» металлов показывает, что оно вообще не совсем безразлично к таким активным веществам, как, например, хлор. При нагревании золота в атмосфере этого газа до 150 °С золото реагирует с ним и получается хлорид золота (III) АuСl3. Золото реагирует и с фтором, а с бромом реакция идет даже при комнатной температуре. Кроме того, на золото действуют и другие кислоты, если только они проявляют свойства окислителей. Так, золото растворяется в смеси серной и марганцевой кислот (H2SO4+ + НМnO4). В этой паре марганцевая кислота действует как сильнейший окислитель.

Золото реагирует при нагревании с селеновой кислотой, причем образуется соль золота (III) -селенат:

Следует обратить внимание на состав продуктов реакции. Как видно, в них содержится оксид селена (IV), а в селеновой кислоте степень окисления селена +6. Следовательно, и в этой реакции действовал окислитель. Одни молекулы селеновой кислоты окисляли золото, в то время как другие выполняли чистокислотные функции, связывая катионы золота в соль — селенат. Соли золота как металла мало активного, конечно, подвергаются в растворе гидролизу, поэтому и селенат можно выделить только из раствора в безводной селеновой кислоте.

Фтористая соль золота AuF3 в воде гидролизуется полностью. Другие соли также в той или иной степени гидролизованы (сульфаты и нитраты существуют только в растворе кислот). При этом проявляется стремление золота образовывать комплексы, в которых металл входит в состав аниона. К уже названным можно добавить комплексные соединения типа кислот:

Соли кислоты НАu(ОН)4, называемые ауратами, в воде растворимы у щелочных и щелочноземельных металлов. Другие металлы тоже могут образовывать аураты, но плохо растворимые в воде.

При добавлении к ауратам кислоты они разлагаются, и из раствора выделяется осадок гидроксида Аи(ОН)3:

Выделение осадка начинается уже при нейтральной реакции первоначально щелочного раствора. Это указывает на непрочность комплексной кислоты НАu(ОН)4. По общему правилу соли прочнее кислот.

Золото может проявлять и степень окисления, равную единице. Это означает, что оно отдает для образования химических связей один электрон. Хлорид золота AuCl получается при нагревании золота в атмосфере хлора до 190 °С (при менее высоких температурах золото тоже окисляется хлором, но тогда получается хлорид золота (III)). Оксид Au2O можно получить нагреванием гидроксида АuОН. Гидроксид выделяется при обработке щелочами солей, например хлорида AuCl:

Оксид золота (I) разлагается на золото и кислород при нагревании до 200 °С. Оксиды окрашены в темные цвета: оксид золота (I) — серо-фиолетовый, оксид золота (III) — черно-бурый. Окраска указывает на слабую связь электронов. Чем темнее вещество, тем большее число квантов поглощает оно из потока падающего на него видимого света. Поглощение означает переход электрона в молекулах вещества на более высокие уровни. Уровни слабо связанных электроноз расположены тесно, интервалы между ними невелики и поэтому неустойчивые соединения часто более или менее отчетливо окрашены.

При рассмотрении соединений золота нам приходится констатировать неустойчивость его соединений с кислородом. В самом деле: оксиды получаются только косвенным путем, прямо золото не реагирует с кислородом, даже и при нагревании, гидроксиды непрочны, оксиды легко распадаются и т. д. Почему так?

Примем во внимание, что атом золота в системе Д. И. Менделеева стоит на 79 месте,- в нем, следовательно, 79 электронов,. Кислород (а также и галогены) стремится приобрести отрицательный заряд, и часть электронов (один или три) от золота переходят при образовании соединений к кислороду (однако не «целиком», так как связи имеют отчасти «ковалентный характер»). Огромное число оставшихся у иона золота электронов отталкивает ионы кислорода (или галогена) и понижает прочность химической связи в оксидах золота. К этому надо добавить и влияние большего радиуса атома Аu.

Большие рыхлые электронные оболочки тяжелых металлов затрудняют образование прочных соединений, но устойчивость соединений возрастает, когда объемистый катион «со всех сторон» окружается анионами. Практически выражение «со всех сторон» не следует понимать буквально — ведь между анионами действуют силы отталкивания. Как было указано, комплексные соединения золота характеризуются координационным числом 4. Оно часто встречается в химии этого элемента. Ион золота окружен четырьмя отрицательными соседями в соединениях H[AuCl4] H[Au(CN)4] и др.

Области применения золота. Золото используют в виде сплавов с платиной для изготовления специальной химической аппаратуры. Фотографические снимки иногда тонируют при помощи препаратов золота. Медики применяют соединения этого металла для лечения некоторых болезней (полиартрит) и в стоматологической практике. Очень широко применяется золото в ювелирном деле для изготовления всевозможных украшений, но основное направление, в котором используют металл,- это валютные цели.

С древнейших времен золото служило материалом для монет. Применяли сплавы, содержащие примеси меди и серебра (около 10 %). Так называемые «пробы» сплавов для ювелирных работ указывают число частей золота в 1000 частях сплава. Так, например, проба 750 значит, что на тысячу частей сплава приходится 750 частей золота. В дореволюционной России проба указывала число золотников золота или серебра на один фунт сплава, т. е. на 96 золотников. Для золота обычны были 56-я проба, для серебра — 84-я.

Источник

Хлорид золота I,III

Хлорид золота I,III
Хим. формула Au4Cl8
Состояние чёрные кристаллы
Молярная масса 1071.490 г/моль
Рег. номер CAS 62792-24-9
SMILES
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.

Хлорид золота I, III — бинарное неорганическое химическое соединение золота с хлором, химическая формула Au4Cl8.

В этом соединении золото имеет две разные степени окисления: +1 и +3.

Внешний вид — чёрные кристаллы, хотя оба других хлорида золота AuCl и AuCl3 имеют жёлтый цвет.

Хлорид золота I, III светочувствителен, под действием света разлагается.

Источник

Хлорид золота (III) — Gold(III) chloride

Золото (III) хлорид

  • 13453-07-1Y
  • ЧЕБИ: 30076Y
  • 24244Y
  • 15443PR153Y
AuCl 3
(существует как Au 2 Cl 6 )
Молярная масса 606,6511 г / моль
Появление Красные кристаллы (безводные); золотые, желтые кристаллы (моногидрат)
Плотность 4,7 г / см 3
Температура плавления 254 ° С (489 ° F, 527 К) (разлагается)
68 г / 100 мл (холодная)
Растворимость растворим в эфире и этаноле , мало растворим в жидком аммиаке
Квадратный планарный
Опасности
Основные опасности Раздражающий
Паспорт безопасности См .: страницу данных
Пиктограммы GHS
Сигнальное слово GHS Предупреждение
N проверить ( что есть ?) Y N
Ссылки на инфобоксы

Золото (III) хлорид , традиционно называют аурический хлоридом , представляет собой соединение из золота и хлора с молекулярной формулой Аи 2 Cl 6 . «III» в названии указывает, что золото имеет степень окисления +3, что типично для многих соединений золота. Хлорид золота (III) гигроскопичен и разлагается в видимом свете. Это соединение представляет собой димер AuCl 3 . У этого соединения мало применений, хотя оно катализирует множество органических реакций .

СОДЕРЖАНИЕ

Состав

AuCl 3 существует в виде димера с мостиковыми связями хлоридов как в твердом, так и в парообразном состоянии , по крайней мере, при низких температурах. Аналогично ведет себя бромид золота (III) . По структуре аналогичен хлориду йода (III) .

В хлориде золота (III) каждый центр золота имеет плоскую квадратную форму , что типично для металлического комплекса с числом электронов d 8 . Связь в AuCl 3 считается до некоторой степени ковалентной .

Подготовка

Хлорид золота (III) чаще всего получают путем пропускания газообразного хлора над золотым порошком при 180 ° C (356 ° F):

Реакцию хлорирования можно проводить в присутствии хлорида тетрабутиламмони , продукт , являющийся липофильная соль тетрабутиламмонии tetrachloraurate.

Другой метод получения — с использованием золотохлористоводородной кислоты , которая получается путем предварительного растворения золотого порошка в царской водке с образованием хлористоводородной кислоты:

Au + HNO 3 + 4 HCl → HAuCl 4 + 2 H 2 O + NO

Затем полученную золотохлористоводородную кислоту нагревают с получением Au 2 Cl 6 :

Реакции

При контакте с водой AuCl
3 образует кислые гидраты и конъюгат основания [AuCl
3 (ОЙ)] —
. An Fe 2+
ион может уменьшить его, вызывая осаждение элементарного золота из раствора.

Безводный AuCl 3 начинает разлагаться до AuCl примерно при 160 ° C (320 ° F), однако он, в свою очередь, подвергается диспропорционированию при более высоких температурах с образованием металлического золота и AuCl 3 :

AuCl 3 → AuCl + Cl 2 (> 160 ° C) 3 AuCl → AuCl 3 + 2 Au (> 420 ° C)

AuCl 3 представляет собой кислоту Льюиса и легко образует комплексы . Например, он реагирует с соляной кислотой с образованием золотохлористоводородной кислоты ( HAuCl
4 ):

Хлороавриновая кислота — это продукт, образующийся при растворении золота в царской водке .

Другие источники хлоридов, такие как KCl , также превращают AuCl 3 в AuCl. —
4 . Водные растворы AuCl 3 реагируют с водным основанием, таким как гидроксид натрия, с образованием осадка Au (OH) 3 , который растворяется в избытке NaOH с образованием аурата натрия (NaAuO 2 ). При осторожном нагревании Au (OH) 3 разлагается на оксид золота (III) , Au 2 O 3 , а затем на металлическое золото.

Хлорид золота (III) является отправной точкой для химического синтеза многих других соединений золота. Например, реакция с цианидом калия дает водорастворимый комплекс K [Au (CN) 4 ]:

AuCl
3 + 4 KCN → K [Au (CN)
4 ] + 3 KCl

Хлорид золота (III) реагирует с бензолом (и рядом других аренов ) в мягких условиях (время реакции несколько минут при комнатной температуре) с образованием димерного дихлорида фенилзолота (III):

Применения в органическом синтезе

По состоянию на 2003 год AuCl 3 привлек интерес химиков-органиков как слабокислый катализатор для различных реакций, AuCl 3 , хотя коммерческие преобразования не применялись. Соли золота (III) , особенно Na [AuCl 4 ], представляют собой альтернативу солям ртути (II) в качестве катализаторов реакций с участием алкинов . Иллюстративной реакцией является гидратация концевых алкинов с образованием ацетильных соединений.

Некоторые алкины подвергаются аминированию в присутствии катализаторов на основе золота (III). Золото катализирует алкилирование определенных ароматических колец и превращение фуранов в фенолы . Так , например, смесь ацетонитрила и золото (III) хлорид катализирует алкилирование 2-метилфурана по метилвинилкетону в 5-положении:

Эффективность этой реакции с золотоорганическими соединениями заслуживает внимания, поскольку и фуран, и кетон чувствительны к побочным реакциям, таким как полимеризация в кислых условиях. В некоторых случаях, когда присутствуют алкины, иногда образуются фенолы (Ts — сокращение от тозила ):

Эта реакция включает перегруппировку, которая дает новое ароматическое кольцо.

Источник

№79 Золото


История открытия:

Золото — один из первых освоенных человеком металлов. Латинское название «aurum» происходит от слова «Aurora» — утренняя заря, русское название от слова «желтый».

Получение:

Содержание золота в земной коре 5*10 -7 % (10 12 тонн).
В природе находится обычно в самородном состоянии в виде песка или самородков (самый большой весил 216 кг). В виде примесей часто содержит серебро, платину, палладий, медь, висмут (мольдонит — 34% Bi). Известны также минералы, содержащие золото, серебро, теллур.
Промышленное извлечение золото из руд проводят цианидным способом:
4Au + 8NaCN + O2 + 2H2O = 4Na[Au(CN)2] + 4NaOH
2Na[Au(CN)2] + Zn = Na2[Zn(CN)4] + 2Au
Дальнейшую очистку проводят электролизом солянокислого раствора хлорида золота(III) с анодом изготовленным из грязного золота. На катоде получают золото с чистотой не менее 99,99%.

Физические свойства:

Мягкий желтый металл с высокой плотностью (19,32 г/см 3 ), электропроводностью, очень пластичный, что позволяет получать фольгу толщиной до 0,000013 см. Тпл.= 1064°С.

Химические свойства:

Устойчиво при нагревании на воздухе, не реагирует с серой, фосфором, углеродом, водородом. При нагревании взаимодействует с галогенами.
Не растворяется в кислотах и в щелочах, медленно растворяется в царской водке, смеси серной и азотной кислот, в селеновой кислоте. Золото растворяется при обработке хлором в концентрированной соляной кислоте и в водных растворах цианидов в присутствии кислорода.
В соединениях проявляет степени окисления +1, +3, реже другие, от -1 до +7.

Важнейшие соединения:

Соединения золота(I) в большинстве неустойчивы, легко окисляются, восстанавливаются и диспропорционируют:
3AuCl(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].

Оксид золота(III) Au2O3, коричневый, получают осторожным нагреванием гидроксида. Выше 160°С разлагается. Амфотерен, при растворении в щелочах образует соли типа K[Au(OH)4].
Гидроксид золота(III) Au(OH)3, бурый осадок, образуется при действии щелочей на раствор AuCl3. При нагревании легко переходит в AuO(OH) и затем в оксид. Амфотерен, вследствии чего его иногда называют «золотой кислотой».

Хлорид золота(III) существует в виде димера Au2Cl6, образованного мостиковыми атомами хлора, так что у золота КЧ=4. Красные кристаллы, растворим, гидролизуется с образованием H[Au(OH)Cl3]. При растворении в соляной кислоте или растворах хлоридов образует H[AuCl4] и ее соли. Исходное вещество для получения других соединений золота. Разлагается при 200°С.
Бромид золота(III) по строению и свойствам подобен хлориду. Йодид золота(III) не существует, вследствии восстановительных свойств йодид-иона.

Тетрахлорозолотая (золотохлороводородная) кислота H[AuCl4]*4H2O, желтые игольчатые кристаллы, разлагается при 120°С, растворима в воде, спирте. Применяется при гальваническом золочении. Соли — тетрахлороаураты.

Фторид золота(V) , красно-коричневые кристаллы, образуется при окислении золота фторидом криптона:
2Au + 5KrF2 = 2AuF5 + 5Kr
Очень сильный окислитель, с основными фторидами образует гексафтораураты(V): AuF5 + KF = K[AuF6]

Применение:

Ежегодное мировое производство золота оценивается в 2500 тонн; 40% всего добытого золота сосредоточено в ювелирных украшениях, 30% — в государственных резервах, 20% в виде слитков и монет, и 10% используется в промышленных и других целях. В ювелирных изделиях и для технических целей используют в основном не чистое золото, а его сплавы с другими металлами (Cu, Ag и др.), превосходящими мягкое чистое золото по механической прочности и стойкости.
Золото незаменимо для покрытия электрических контактов, что обуславливает его широкое применение в микроэлектронике.
Золото находит применение в медицине, в стоматологии, а в виде соединений для лечения ревматических артритов, в онкологии. Радиоактивный изотоп 198 Au — для сканирования и определения кровотока печени.

См. также: Золото //Популярная библиотека химических элементов. Издательство «Наука», 1977.

Источник