Milles kuld lahustub: ülevaade kemikaalidest, mis võivad kulda lahustada

Sisukord:

Milles kuld lahustub: ülevaade kemikaalidest, mis võivad kulda lahustada
Milles kuld lahustub: ülevaade kemikaalidest, mis võivad kulda lahustada
Anonim

Kuld on äärmiselt passiivne metall. Isegi looduses esineb see peamiselt tükikeste kujul (erinev alt leelis- ja leelismuldmetallidest, mida leidub eranditult mineraalides või muudes ühendites). Pikaajalisel kokkupuutel õhuga ei oksüdeeru see hapniku toimel (seda väärismetalli hinnatakse ka selle poolest). Seetõttu on üsna raske leida, milles kuld lahustub, kuid see on võimalik.

Tööstuslik meetod

Nn kuldliivadest kulla ekstraheerimisel tuleb töötada suspensiooniga, mis koosneb ligikaudu võrdselt väikestest kullaosakestest ja liivateradest, mis tuleb üksteisest eraldada. Seda saab teha loputades või kasutada naatrium- või kaaliumtsüaniidi – vahet pole. Fakt on see, et kuld moodustab tsüaniidiioonidega lahustuva kompleksi, samas kui liiv ei lahustu ja jääb selliseks, nagu ta on.

Loputamine tsüaniidi lahusega
Loputamine tsüaniidi lahusega

Selle reaktsiooni võtmepunkt on hapniku olemasolu (piisab õhus sisalduvast): hapnik oksüdeerib kulla tsüaniidioonide juuresolekul ja tekib kompleks. Ebapiisava õhuga või iseenesest ilma tsüaniiditaei reageeri.

Nüüd on see kulla tööstusliku tootmise kõige levinum viis. Muidugi on lõpptoote saamiseni veel palju etappe, kuid meid huvitab just see etapp: tsüaniidilahused on see, milles kuld lahustub.

Amalgaam

Liitmisprotsessi kasutatakse ka tööstuses, ainult maakide ja kõvade kivimitega töötamisel. Selle olemus seisneb elavhõbeda võimes moodustada amalgaami - intermetallilist ühendit. Rangelt võttes ei lahusta elavhõbe selles protsessis kulda: see jääb amalgaami tahkeks.

Kulla amalgaam
Kulla amalgaam

Ühendamise käigus niisutatakse kivimit vedela elavhõbedaga. Kulla amalgaamiks "tõmbamise" protsess on aga pikk, ohtlik (elavhõbedaaur on mürgine) ja ebaefektiivne, seetõttu kasutatakse seda meetodit harva.

Kuninglik viin

On palju happeid, mis võivad eluskudesid söövitada ja jätta kohutavaid keemilisi põletusi (kuni surmani). Siiski pole ühtegi hapet, milles kuld lahustub. Kõigist hapetest saab sellele mõjuda ainult kuulus segu, aqua regia. Need on lämmastik- ja vesinikkloriidhape (vesinikkloriidhape), mida võetakse vahekorras 3:1 mahu järgi. Selle põrguliku kokteili imelised omadused tulenevad asjaolust, et happeid võetakse väga suurtes kontsentratsioonides, mis suurendab oluliselt nende oksüdeerivat võimet.

Aqua regia hakkab toimima sellega, et lämmastikhape hakkab esm alt oksüdeerima vesinikkloriidhapet ja selle reaktsiooni käigus tekib aatomkloor – väga reaktiivne osake. Just tema läheb kulda ründama ja moodustab sellega kompleksi – kloroaurhape.

kloroaurhape
kloroaurhape

See on väga kasulik reaktiiv. Väga sageli hoitakse kulda laboris sellise happe kristalse hüdraadi kujul. Meie jaoks on see ainult kinnitus, et kuld lahustub Aqua Regia.

Kuld lahustub aqua regia
Kuld lahustub aqua regia

Tasub veel kord tähelepanu pöörata asjaolule, et selles reaktsioonis ei oksüdeeri metalli mitte üks kahest happest, vaid nende vastastikuse reaktsiooni saadus. Nii et kui võtame näiteks ainult "lämmastiku" - tuntud oksüdeeriva happe -, ei tule sellest midagi välja. Ei kontsentratsioon ega temperatuur ei suuda kulda lämmastikhappes lahustuda.

Kloor

Erinev alt hapetest, eriti vesinikkloriidhappest, võivad üksikud ained muutuda kulla lahustumiseks. Lai alt tuntud majapidamises kasutatavaks valgendiks on gaasilise kloori lahus vees. Muidugi ei saa tavalise poelahusega midagi peale hakata, vaja on suuremaid kontsentratsioone.

Kloorivesi toimib järgmiselt: kloor dissotsieerub vesinikkloriid- ja hüpokloorhapeteks. Hüpoklorohape laguneb valguse käes hapnikuks ja vesinikkloriidhappeks. Sellises lagunemises vabaneb aatomhapnik: nagu aatomkloor reaktsioonis aqua regiaga, on see väga aktiivne ja oksüdeerib kulda magusa hinge jaoks. Tulemuseks on jällegi kulla ja kloori kompleks, nagu eelmises meetodis.

kulla komplekslahendus
kulla komplekslahendus

Muud halogeenid

V.a kloor,kulda oksüdeerivad hästi ka teised perioodilisuse tabeli seitsmenda rühma elemendid. Nende kohta täielikult öelda: "milles kuld lahustub", on raske.

Kuld võib fluoriga reageerida erinev alt: otsesel sünteesil (temperatuuriga 300-400°C) tekib kuld III fluoriid, mis vees koheselt hüdrolüüsitakse. See on nii ebastabiilne, et laguneb isegi kokkupuutel vesinikfluoriidhappega, kuigi see peaks olema fluoriidioonide seas mugav.

Samuti saab tugevaimate oksüdeerivate ainete toimel: väärisgaaside fluoriidid (krüptoon, ksenoon), kuldfluoriidi V. Selline fluoriid plahvatab üldiselt kokkupuutel veega.

Broomiga on asjad mõnevõrra lihtsamad. Broom on tavatingimustes vedelik ja kuld dispergeerub selle lahustes hästi, moodustades lahustuva kuldbromiidi III.

Kuld reageerib ka kuumutamisel (kuni 400°C) joodiga, moodustades kuldjodiidi I (selline oksüdatsiooniaste on tingitud joodi madalamast aktiivsusest võrreldes teiste halogeenidega).

Seega reageerib kuld kindlasti halogeenidega, kuid selle üle, kas kuld neis lahustub, on vaieldav.

Lugoli lahendus

Tegelikult on jood (tavaline jood I2) vees lahustumatu. Lahustame selle kompleksi kaaliumjodiidiga. Seda ühendit nimetatakse Lugoli lahuseks - ja see võib kulda lahustada. Muide, need määrivad sageli kurguvalu, nii et kõik pole nii lihtne.

See reaktsioon läbib ka komplekside moodustumist. Kuld moodustab joodiga keerulisi anioone. kasutatud,reeglina kulla söövitamiseks - protsess, kus interaktsioon toimub ainult metalli pinnaga. Lugoli lahus on sel juhul mugav, sest erinev alt aqua regiast ja tsüaniididest on reaktsioon märgatav alt aeglasem (ja reaktiivid on paremini ligipääsetavad).

Bonus

Ütledes, et üksikud happed on midagi, milles kuld ei lahustu, valetasime veidi – tegelikult on selliseid happeid olemas.

Perkloorhape on üks tugevamaid happeid. Selle oksüdeerivad omadused on äärmiselt kõrged. Lahjendatud lahuses näivad need halvasti, kuid suures kontsentratsioonis teevad nad imesid. Reaktsiooni käigus tekib kuldperkloraatsool – kollane ja ebastabiilne.

Hapetest, milles kuld lahustub, on ka kuum kontsentreeritud seleenhape. Selle tulemusena moodustub ka sool - punakaskollane kuldselenaat.

Soovitan: