Современные методы химического анализа позволяют обнаружить присутствие ничтожных количеств Au в организмах растений и животных, в винах и коньяках, в минеральных водах и в морской воде.
Золото было известно человечеству СЃ древнейших времен. Возможно, РѕРЅРѕ явилось первым металлом, СЃ которым познакомился человек. Рмеются данные Рѕ добыче золота Рё изготовлении изделий РёР· него РІ Древнем Египте (4100-3900 РіРѕРґС‹ РґРѕ РЅ. СЌ.), РРЅРґРёРё Рё Рндокитае (2000-1500 РіРѕРґС‹ РґРѕ РЅ. СЌ.), РіРґРµ РёР· него изготавливали деньги, РґРѕСЂРѕРіРёРµ украшения, произведения культа Рё искусства.
Рсточники золота РїСЂРё его промышленном получении — СЂСѓРґС‹ Рё пески золотых россыпных Рё коренных месторождений, содержание золота РІ которых составляет 5-15 Рі РЅР° тонну РёСЃС…РѕРґРЅРѕРіРѕ материала, Р° также промежуточные продукты (0,5-3 Рі/С‚) свинцово-цинкового, медного, уранового Рё некоторых РґСЂСѓРіРёС… производств.
Процесс получения золота из россыпей основан на разнице плотностей золота и песка. С помощью мощных струй воды измельченную золотоносную породу переводят во взвешенное в воде состояние. Полученная пульпа стекает в драге по наклонной плоскости. При этом тяжелые частицы золота оседают, а песчинки уносятся водой.
Другим способом золото извлекают из руды, обрабатывая ее жидкой ртутью и получая жидкий сплав — амальгаму. Далее амальгаму нагревают, ртуть испаряется, а золото остается. Применяют и цианидный способ извлечения золота из руд. В этом случае золотоносную руду обрабатывают раствором цианида натрия NaCN. В присутствии кислорода воздуха золото переходит в раствор:
4Au + O2 + 8NaCN + 2h3O = 4Na[Au(CN)2] + 4NaOH
Далее полученный раствор комплекса золота обрабатывают цинковой пылью:
2Na[Au(CN)2] + Zn = Na2[Zn(CN)4) + 2AuЇ
Au + HNO3 + 4HCl = H[AuCl4] + NO +h3O
с последующим избирательным осаждением золота из раствора, например, с помощью FeSO4.
Золото — желтый металл СЃ кубической гранецентрированной решеткой (a = 0,40786 РЅРј). Температура плавления 1064,4 В°C, температура кипения 2880 В°C, плотность 19,32 РєРі/РґРј3. Обладает исключительной пластичностью, теплопроводностью Рё электропроводимостью. Шарик золота диаметром РІ 1 РјРј можно расплющить РІ тончайший лист, просвечивающий голубовато-зеленым цветом, площадью 50 Рј2. Толщина самых тонких листочков золота 0,1 РјРєРј. РР· золота можно вытянуть тончайшие нити.
В ряду стандартных потенциалов золото расположено правее водорода, поэтому с неокисляющими кислотами в реакции не вступает. Растворяется в горячей селеновой кислоте:
2Au + 6h3SeO4 = Au2(SeO4)3 + 3h3SeO3 + 3h3O,
в концентрированной соляной кислоте при пропускании через раствор хлора:
2Au + 3Cl2 + 2HCl = 2H[AuCl4]
При аккуратном упаривании получаемого раствора можно получить желтые кристаллы золотохлористоводородной кислоты HAuCl4·3h3O.
С галогенами без нагревания в отсутствие влаги золото не реагирует. При нагревании порошка золота с галогенами или с дифторидом ксенона образуются галогениды золота:2Au + 3Cl2 = 2AuCl3,
2Au + 3XeF2 = 2AuF3 + 3Xe
В воде растворимы только AuCl3 и AuBr3, состоящие из димерных молекул:
Термическим разложением гексафторауратов (V), например, O2+[AuF6]– получены фториды золота AuF5 Рё AuF7. РС… также можно получить, окисляя золото или его трифторид СЃ помощью KrF2 Рё XeF6.
Моногалогениды золота AuCl, AuBr и AuI образуются при нагревании в вакууме соответствующих высших галогенидов. При нагревании они или разлагаются:
2AuCl = 2Au + Cl2
или диспропорционируют:
3AuBr = AuBr3 + 2Au.
Соединения золота неустойчивы и в водных растворах гидролизуются, легко восстанавливаясь до металла.
Гидроксид золота (III) Au(OH)3 образуется при добавлении щелочи или Mg(OH)2 к раствору H[AuCl4]:
H[AuCl4] + 2Mg(OH)2 = Au(OH)3Р‡ + 2MgCl2 + h3O
При нагревании Au(OH)3 легко дегидратируется, образуя оксид золота (III):
2Au(OH)3 = Au2O3 + 3h3O
Гидроксид золота (III) проявляет амфотерные свойства, реагируя с растворами кислот и щелочей:
Au(OH)3 + 4HCl = H[AuCl4] + 3h3O,
Au(OH)3 + NaOH = Na[Au(OH)4]
Другие кислородные соединения золота неустойчивы и легко образуют взрывчатые смеси. Соединение оксида золота (III) с аммиаком Au2O3·4Nh4 — «гремучее золото», взрывается при нагревании.
При восстановлении золота из разбавленных растворов его солей, а также при электрическом распылении золота в воде образуется стойкий коллоидный раствор золота:
2AuCl3 + 3SnCl2 = 3SnCl4 +2Au
Окраска коллоидных растворов золота зависит от степени дисперсности частиц золота, а интенсивность от их концентрации. Частицы золота в растворе всегда отрицательно заряжены.
Золото и его сплавы используют для изготовления ювелирных изделий, монет, медалей, зубных протезов, деталей химической аппаратуры, электрических контактов и проводов, изделий микроэлектроники, для плакирования труб в химической промышленности, в производстве припоев, катализаторов, часов, для окрашивания стекол, изготовления перьев для авторучек, нанесения покрытий на металлические поверхности. Обычно золото используют в сплаве с серебром или палладием (белое золото; также называют сплав золота с платиной и другими металлами). Содержание золота в сплаве обозначают государственным клеймом. Золото 583 пробы является сплавом с 58,3% золота по массе. См также Золото (в экономике).Некоторые соединения золота токсичны, накапливаются в почках, печени, селезенке и гипоталамусе, что может привести к органическим заболеваниям и дерматитам, стоматитам, тромбоцитопении.
megabook.ru
dic.academic.ru
       ФГБОУ ВПО «Уральская государственная академия ветеринарной медицины»
В
В
В
                                                                                                Кафедра общей химии и
                                                                                          экологического мониторинга
В
В
В
В
В
В
В
В
                                       Реферат
        на тему: «Химическая характеристика элемента золотоВ
                            и его биологическая роль»
В
В
В
В
В
В
В
В
В
В
В
                                                            Выполнила:
Студентка 103 группы
       Салихова О.В.
       Проверила:
       Шакирова С.С.
В
В
В
                                          Троицк 2011г.
В
                                           Содержание:
Введение…………………………………………………………………………
1) Химическая характеристика элемента………………………………………
   а) открытие элемента…………………………………………………………
   б) нахождение в природе……………………………………………………..
2) Химические свойства элемента……………………………………………..
3) Получение элемента………………………………………………………….
4) Применение элемента и его соединений.......................................................
5) Биологическая роль…………………………………………………………..
Заключение:
1) Физиологическая роль элемента в организме………………………………
2) Гиппоэлементоз……………………………………………………………….
3) Гиперэлементоз……………………………………………………………….
4) Профилактика элементоза…………………………………………………....
Библиографический список литературы……………………………………….
В
В
В
В
В
В
В
В
В
В
В
В
В
В
В
В
В
В
В
В
В
В
В
В
В
В
В
                                         Введение
Золото – это химический элемент СЃ атомным номером 79, атомная масса 196,9665. Рзвестно СЃ глубокой древности. Р’ РїСЂРёСЂРѕРґРµ РѕРґРёРЅ стабильный изотоп 197Au. Конфигурация внешней Рё предвнешней электронных оболочек 5s2p6d106s1. Расположено РІ IР’ РіСЂСѓРїРїРµ Рё 6-Рј периоде периодической системы, относится Рє благородным металлам. Степени окисления 0, +1, +3, +5 (валентности РѕС‚ I, III, V).  Металлический радиус атома золота 0,137 РЅРј, радиус РёРѕРЅР° Au+ — 0,151 РЅРј для координационного числа 6, РёРѕРЅР° Au3+ — 0,084 РЅРј Рё 0,099 РЅРј для координационных чисел 4 Рё 6. Рнергии ионизации Au0 — Au+ — Au2+ — Au3+ соответственно равны 9,23, 20,5 Рё 30,47 СЌР’.В
В
В
В
В
В
В
В
В
В
В
В
В
В
В
В
В
В
В
В
В
В
В
В
В
В
В
В
В
В
                1) Химическая характеристика элемента
                             а) открытие элемента
Золото - РѕРґРёРЅ РёР· семи металлов древности. Обычно считают, что золото было первым металлом, СЃ которым познакомился человек еще РІ СЌРїРѕС…Сѓ каменного века благодаря его распространению РІ самородном состоянии. Особые свойства золота - тяжесть, блеск, неокисляемость, ковкость, тягучесть - РѕР±СЉСЏСЃРЅСЏСЋС‚, почему его стали использовать СЃ самых древнейших времен главным образом для изготовления украшений Рё отчасти - оружия. Золотые предметы различного назначения найдены археологами РІ культурных слоях, относящихся Рє IV Рё даже V тысячелетию РґРѕ нашей СЌСЂС‹, то есть Рє СЌРїРѕС…Рµ неолита. Р’ III Рё II тысячелетиях РґРѕ нашей СЌСЂС‹ золото уже было широко распространено РІ Египте, Месопотамии, РРЅРґРёРё, Китае, СЃ глубокой древности РѕРЅРѕ было известно РІ качестве драгоценного металла народам американского Рё европейского континентов. Золото, РёР· которого сделаны древнейшие украшения, нечисто, РІ нем содержатся значительные примеси серебра, меди Рё РґСЂСѓРіРёС… металлов. Лишь РІ VI РІ. РґРѕ нашей СЌСЂС‹ РІ Египте появилось практически чистое золото (99,8%). Р’ СЌРїРѕС…Сѓ Среднего царства началась разработка РЅСѓР±РёР№СЃРєРёС… месторождений золота. Р’ Месопотамии добыча золота РІ широком масштабе велась уже РІРѕ II тысячелетии РґРѕ нашей СЌСЂС‹.  Золото как наиболее драгоценный металл служило издавна меновым эквивалентом РІ торговле, РІ СЃРІСЏР·Рё СЃ чем возникли СЃРїРѕСЃРѕР±С‹ изготовления золотоподобных сплавов РЅР° РѕСЃРЅРѕРІРµ меди. Рти СЃРїРѕСЃРѕР±С‹ получили широкое развитие Рё распространение Рё послужили РѕСЃРЅРѕРІРѕР№ возникновения алхимии. Главной целью алхимиков было найти СЃРїРѕСЃРѕР±С‹ превращения неблагородных металлов РІ золото Рё серебро. Европейские алхимики, РёРґСЏ РїРѕ следам арабских, разработали теорию "совершенного" или даже "сверхсовершенного" золота, добавка которого Рє неблагородному металлу превращает последний РІ золото.
В
В
                                  б) Нахождение в природе
 Содержание РІ земной РєРѕСЂРµ 4,3В·10–7% РїРѕ массе, РІ РІРѕРґРµ морей Рё океанов менее 5В·10–6% РјРі/Р». Относится Рє рассеянным элементам. Рзвестно более 20 минералов, РёР· которых главный — самородное золото (электрум, медистое, палладиевое, висмутовое золото). Самородки большого размера встречаются крайне редко Рё, как правило, имеют именные названия. Химические соединения золота РІ РїСЂРёСЂРѕРґРµ редки, РІ РѕСЃРЅРѕРІРЅРѕРј это теллуриды — калеверит AuTe2, креннерит (Au,Ag,Te2В ) Рё РґСЂСѓРіРёРµ. Золото может присутствовать РІ РІРёРґРµ примеси РІ различных сульфидных минералах: пирите,  халькопирите, сфалерите и РґСЂСѓРіРёС….  Современные методы химического анализа позволяют обнаружить присутствие ничтожных количеств Au РІ организмах растений Рё животных, РІ винах Рё коньяках, РІ минеральных водах Рё РІ РјРѕСЂСЃРєРѕР№ РІРѕРґРµ.
                         2) Химические свойства элемента
Золото — самый инертный металл, стоящий в ряду напряжений правее всех других металлов. При нормальных условиях оно не взаимодействует с большинством кислот и не образует оксидов, благодаря чему было отнесено к благородным металлам, в отличие от обычных металлов, разрушающихся под действием окружающей среды. Затем была открыта способность царской водки растворять золото, что опровергло мнение об его химической инертности.          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.           При взаимодействии атомарного фтора с пентафторидом золота были получены летучие фториды золота (VI) и (VII): AuF6 и AuF7. Они крайне неустойчивы, особенно AuF6, который дисмутирует с образованием AuF5 и AuF7.          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, однако обнаружены комплексы, в которых золото всё-таки имеет степень окисления +2.
Есть соединения золота, называемые ауридами, СЃРѕ степенью окисления в€’1. Например, CsAu (аурид цезия), Na3Au (аурид натрия).В В В В РР· чистых кислот золото растворяется только РІ горячей концентрированной селеновой кислоте:
2Au + 6h3SeO4В = Au2(SeO4)3В + 3h3SeO3В + 3h3O
Золото сравнительно легко реагирует с кислородом и другими окислителями при участии комплексобразователей. Так, в водных растворах цианидов при доступе кислорода золото растворяется, образуя цианоаураты:
4Au + 8CNв€’В + 2h3O + O2В в†’ 4[Au(CN)2]в€’В + 4 OHв€’
Цианоаураты легко восстанавливаются до чистого золота:
2Na[Au(CN)2] + Zn = Na2[Zn(CN)4] + 2Au
В случае реакции с хлором возможность комплексообразования также значительно облегчает ход реакции: если с сухим хлором золото реагирует при ~200 °C с образованием хлорида золота(III), то в концентрированном водном растворе соляной и азотной кислот (царская водка) золото растворяется с образованием хлораурат-иона уже при комнатной температуре:
2Au + 3Cl2В + 2Clв€’В в†’ 2[AuCl4]в€’
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), содержащий интерметаллиды.    Существуют золотоорганические соединения (например, бромид диэтилзолота).
В
В
В
В
В
В
В
В
В
В
В
В
В
В
В
В
В
В
В
В
В
                       3) Получение элемента
В
Для получения золота используются его основные физические и химические свойства: присутствие в природе в самородном состоянии, способность реагировать лишь с немногими веществами (ртуть, цианиды). С развитием современных технологий более популярными становятся химические способы.
Р’ 1947 РіРѕРґСѓ американские физики Рнгрем, Гесс Рё Гайдн проводили эксперимент РїРѕ измерению эффективного сечения поглощения нейтронов ядрами ртути. Р’ качестве побочного эффекта эксперимента было получено около 35 РјРєРі золота. Таким образом, была осуществлена вековая мечта алхимиков — трансмутация ртути РІ золото. Однако, экономического значения такое производство золота РЅРµ имеет, так как обходится РІРѕ РјРЅРѕРіРѕ раз дороже добычи золота РёР· самых бедных СЂСѓРґ.
1. Промывка
Метод промывки основан РЅР° высокой плотности золота, благодаря которой РІ потоке РІРѕРґС‹ минералы СЃ плотностью меньше смываются, Рё металл концентрируется РІ тяжёлой фракции песка, которая называется шлихом. Ртот процесс называется отмывкой шлиха или шлихованием. Р’ небольших объёмах такую промывку можно проводить вручную СЃ помощью промывочного лотка. Ртот СЃРїРѕСЃРѕР± используется СЃ древности Рё РґРѕ нашего времёни для отработки маленьких россыпных месторождений старателями, РЅРѕ РѕСЃРЅРѕРІРЅРѕРµ его применение — РїРѕРёСЃРє месторождений золота, алмазов Рё РґСЂСѓРіРёС… ценных металлов.
Промывка используется для разработки крупных россыпных месторождений, но при этом применяются специальные технические устройства: драги и промывочные установки. Полученные шлихи, кроме золота, содержат множество других тяжёлых минералов, и металл из них извлекается путём, например, амальгамации.
Методом промывки разрабатываются РІСЃРµ россыпные месторождения золота, РЅРѕ ограничено РѕРЅ применяется Рё РЅР° коренных месторождениях. Для этого РїРѕСЂРѕРґСѓ РґСЂРѕР±СЏС‚ Рё затем подвергают промывке. Ртот метод РЅРµ может быть применён РЅР° месторождениях СЃ рассеянным золотом, РіРґРµ РѕРЅРѕ так распылено РІ РїРѕСЂРѕРґРµ, что после дробления РЅРµ обособляется РІ отдельные зёрна Рё смывается РїСЂРё промывке вместе СЃ РґСЂСѓРіРёРјРё минералами. Рљ сожалению, РїСЂРё промывке теряется РЅРµ только мелкое золото, которое легко смывается СЃ промывочной колоды, РЅРѕ Рё крупные самородки, гидравлическая крупность которых РЅРµ позволяет РёРј СЃРїРѕРєРѕР№РЅРѕ оседать РІ ячейках РєРѕРІСЂРёРєР°. Поэтому РЅР° драгах Рё РЅР° промприборах обязательно следят Р·Р° крупными катящимися обломками — это вполне РјРѕРіСѓС‚ оказаться самородки.
2. Амальгамация           Метод амальгамации основан РЅР° способности ртути образовывать сплавы — амальгамы с различными металлами, РІ том числе Рё СЃ золотом. Р’ этом методе увлажнённая дроблёная РїРѕСЂРѕРґР° смешивалась СЃРѕ ртутью Рё подвергалась дополнительному измельчению РІ мельницах — бегунных чашах. Амальгаму золота извлекали РёР· получившегося шлама промывкой, после чего ртуть отгонялась РёР· собранной амальгамы Рё использовалась повторно. Метод амальгамации известен СЃ I века до нашей СЌСЂС‹, наибольшие масштабы приобрёл РІ американских колониях Рспании начиная СЃ XVI века: это стало возможным благодаря наличию РІ Рспании РѕРіСЂРѕРјРЅРѕРіРѕ ртутного месторождения — Альмаден. Р’ более позднее время использовался метод внешней амальгамации, РєРѕРіРґР° дроблёная золотоносная РїРѕСЂРѕРґР° РїСЂРё промывке пропускалась через обогатительные шлюзы, выстланные медными листами, покрытыми тонким слоем ртути. Метод амальгамации применим только РЅР° месторождениях СЃ высоким содержанием золота или уже РїСЂРё его обогащении. Сейчас РѕРЅ используется очень редко, главным образом старателями РІ Африке Рё Южной Америке.
3. Цианирование
Золото растворяется в растворах синильной кислоты и её солей, и это его свойство дало начало ряду методов извлечения путем цианирования руд.
Метод цианирования основан на реакции золота с цианидами в присутствии кислорода воздуха: измельчённая золотоносная порода обрабатывается разбавленным (0,3-0,03 %) раствором цианида натрия, золото из образующегося раствора цианоаурата натрия Na[Au(CN)2] осаждается либо цинковой пылью, либо на специальных ионнообменых смолах.
Метод цианирования первоначально применялся на крупных заводах, где порода дробилась и цианирование проводилось в специальных чанах. Однако развитие технологии привело к появлению метода кучного выщелачивания, который заключается в следующем: готовится водонепроницаемая площадка, на неё насыпается руда и её орошают растворами цианидов, которые, просачиваясь через толщу породы, растворяют золото. После этого они поступают в специальные сорбционные колонны, в которых золото осаждается, а регенерированный раствор вновь отправляется на кучу.
Метод цианирования ограничен минеральным составом руд, он неприменим, если руда содержит большое количество сульфидов или арсенидов, так как цианиды реагируют с этими минералами. Поэтому цианированием перерабатываются малосульфидные руды или руды из зоны окисления, в которой сульфиды и арсениды окислены атмосферным кислородом.
Для извлечения золота из сульфидных руд используются сложные многоэтапные технологии. Золото, добытое из месторождений, содержит различные примеси, поэтому его подвергают специальным процессам высокой очистки, которые производятся на аффинажных заводах.
4. Регенерация
Осуществляется действием 10 % раствора щёлочи на растворы солей золота с последующим осаждением аффинажного золота на алюминий из горячего раствора гидроксида.
            4) Применение элемента и его соединений.
Рмеющееся РІ настоящее время РІ РјРёСЂРµ золото распределено так: около 10В % — РІ промышленных изделиях, остальное делится приблизительно РїРѕСЂРѕРІРЅСѓ между централизованными запасами (РІ РѕСЃРЅРѕРІРЅРѕРј, РІ РІРёРґРµ стандартных слитков химически чистого золота), собственностью частных лиц РІ РІРёРґРµ слитков Рё ювелирными изделиями.
1. В промышленности
По своей химической стойкости и механической прочности золото уступает большинству платиноидов, но незаменимо как материал для электрических контактов. Поэтому в микроэлектронике золотые проводники и гальванические покрытия золотом контактных поверхностей, разъёмов, печатных плат используются очень широко.
Золото используется в качестве мишени в ядерных исследованиях, в качестве покрытия зеркал, работающих в дальнем инфракрасном диапазоне, в качестве специальной оболочки в нейтронной бомбе.
myunivercity.ru