Proprietà dell'oro. Proprietà fisiche e chimiche dell'oro

L'oro è il metallo prezioso più popolare al mondo. A tutti piace la sua luminosità e brillantezza. Praticamente ogni famiglia ha almeno un po 'di decorazione di questo metallo. La formula dell'oro mosse le menti di molti alchimisti e scienziati. Ha dedicato centinaia di articoli scientifici. Inoltre, non tutte le persone sanno quali proprietà dell'oro hanno contribuito a diventare così popolari per lui. Ogni giorno cresce solo il prezzo del metallo. Quindi, oggi il costo di un grammo di oro 999 nella Sberbank of Russia è di 2.536 rubli.

Informazioni generali

Nonostante il fatto che l'oro sia un metallo che è stato conosciuto in tutto il mondo per migliaia di anni, non tutti sono consapevoli del fatto che in natura si trova in varie forme e in luoghi diversi. La dimensione delle sue particelle può variare da micron a decine di centimetri. A causa di varie impurità, questo metallo nobile non ha sempre un tradizionale colore giallo. L'estrazione dell'oro è un affare molto redditizio, basato sulle varie proprietà di questo materiale naturale. È la conoscenza del metallo accumulato nel corso dei secoli che può soddisfare il bisogno di esso.

In chimica, l'oro (lat Aurum) è indicato con il simbolo Au. Tradotto in russo Aurum significa "giallo". Questo elemento appartiene al 1 ° gruppo del sistema periodico. Il suo numero atomico è 79. La formula per l'oro dipende dai componenti della lega. La composizione della sostanza naturale è presente isotopo 197 Au. Il metallo ha un cubo centrato sul volto reticolo cristallino tipo Cu.

In natura, ci sono 15 minerali che contengono questo elemento chimico. Questi includono: oro nativo con miscele di rame o argento, porpesite, elettricità, iridio osmico (aurosmirid), calavertina, crennerite, letcite, silvanite, mutmanite, nagiagit, montbreyite e così via. Ci sono altri composti contenenti questo metallo. È platinista, rodistoe, iridistoe, rame dorato. Nelle rocce, questa sostanza è più spesso dispersa a livello atomico. L'oro nei depositi è spesso racchiuso in solfuri e arsenidi.

In precedenza si pensava che questo elemento fosse molto inerte, ma numerosi esperimenti dimostrarono che non era proprio così. Tale delusione era basata sul fatto che l'oro non cambia affatto se esposto a agenti aggressivi come l'ossigeno e lo zolfo. Inoltre non reagisce con elementi chimici come azoto, idrogeno, fosforo, carbonio. Non è influenzato dalla maggior parte degli acidi minerali e alcali.

La valenza di questo elemento chimico in vari composti è solitamente +1 o +3. Gli alogeni, quando riscaldati, formano i seguenti composti con oro: AuCl3, AuF3, AuI, AuBr3. A temperatura ambiente reagisce facilmente con acqua di bromo o cloro. Le proprietà chimiche dell'oro consentono di determinare la sua autenticità a casa. Quindi, soluzione di acqua e alcool di iodio e ioduro di potassio macchie scure che sono difficili da rimuovere sono lasciate su metallo 583 e 585 del campione. Solo oro sopra 750 campioni con legatura di alta qualità pura non reagisce con queste sostanze.

Il metallo non si magnetizza e non ha odore. Utilizzando queste proprietà, è anche possibile determinare l'autenticità dei gioielli.

Metodi di estrazione dell'oro chimico

La base del metodo industriale di estrazione del metallo dai minerali, chiamato cianidazione, è la capacità dell'oro di dissolversi in concentrati acido solforico. Allo stesso tempo, nella reazione chimica dovrebbero essere presenti tali agenti ossidanti come acido nitrico e iodico e biossido di manganese.

In precedenza, la sua capacità di dissolversi nel mercurio veniva utilizzata per estrarre l'oro dalla roccia. Come risultato di questa reazione, si ottenne l'amalgama, una lega a basso punto di fusione. Questa miscela di sostanze chimiche è stata facilmente separata dalla roccia residua, e quindi è stata fortemente riscaldata. Il mercurio volatile evaporò e l'oro rimase sul fondo del serbatoio. È vero, questo antico metodo è ancora usato in alcuni paesi del terzo mondo, nonostante tutta la sua nocività. Questa opzione di data mining è considerata inefficace oggi, perché non consente di distinguere completamente il metallo nobile dalla roccia.

Come riconoscere un falso

In natura, ci sono minerali che assomigliano molto all'oro. Quindi, una delle sostanze naturali più simili ad essa è il solfuro di ferro, chiamato pirite. È molto notevole nelle sue proprietà: quando i pezzi di questa sostanza si scontrano, le scintille vengono tagliate. Secondo gli ultimi scienziati è diventato chiaro perché la pirite è così simile all'oro. Si scopre che non solo ha una somiglianza esterna con questo metallo nobile, ma ne contiene anche parte. Questo minerale minerale si differenzia anche dall'oro nei cristalli cubici - hanno altre caratteristiche. L'oro è un metallo duttile. Quando viene colpito, si appiattisce, a differenza della pirite, che si sbriciola semplicemente in piccoli pezzi.

L'oro è a volte confuso con muscovite e vermiculite. Sono particolarmente simili sotto forma di inclusioni in vari minerali. Le proprietà fisico-chimiche dell'oro aiuteranno a distinguere il vero metallo prezioso dai gemelli.

Caratteristiche fisiche

Praticamente tutti sanno che il colore di questo metallo nobile è giallo brillante. In effetti, ottiene una tale ombra dopo la purificazione dalle impurità. L'oro giallo può essere trovato solo nei bar della banca e gioielli. Inoltre, a seconda della quantità di impurità varia e ombra. Quindi, nell'oro usato per fare gioielli, ci sono impurità di argento, rame e altre sostanze. In altre parole, è una lega di diversi metalli.

Il colore dell'oro naturale dipende dalla dimensione delle sue particelle. Le inclusioni molto piccole nelle rocce possono avere un'ombra grigio-verde. A volte solo un geologo esperto può riconoscere l'oro nei minerali. A 20 mine, ce n'è solo una in cui si trova la sostanza gialla.

Un'importante proprietà fisica dei metalli è la loro durezza. Secondo questo indicatore, l'oro non è in primo luogo. Su una scala di Mohs a 10 punti, che caratterizza la durezza di una sostanza, questo metallo nobile ha solo 2,5-3 punti. Cosa significa? Le proprietà fisiche dell'oro, la più importante delle quali è la morbidezza, rendono possibile utilizzarlo per creare gioielli squisiti. Allo stesso tempo questo metallo può essere facilmente graffiato. Molte persone sanno che nei tempi antichi l'autenticità delle monete d'oro veniva controllata per un dente. Allo stesso tempo avrebbero dovuto avere delle ammaccature.

Proprietà fisiche e chimiche dell'oro

Questo metallo ha una temperatura della tavola piuttosto elevata. È 1063 ^° C. Il metallo bolle a 2947 ^° C. Quando si scioglie, l'oro diventa di un colore verde pallido. Tutti i metalli che sono leghe con esso, abbassano la sua temperatura di fusione. Le coppie d'oro hanno una tonalità giallo-verdastra. Quando questo metallo e le sue leghe vengono riscaldate sopra 1063 ^° C, iniziano ad evaporare. E più alta è la temperatura, maggiore è la volatilità.

È sorprendente come diverse impurità influenzino le leghe d'oro. Pertanto, la sua volatilità aumenta significativamente in presenza di zinco, arsenico, tellurio, antimonio e mercurio. L'argento o il rame in una lega con un metallo nobile aumentano significativamente la sua durezza. Allo stesso tempo, proprietà come la duttilità e la malleabilità sono in qualche modo perse.

Uno degli indicatori più importanti dell'oro è la sua densità. A una temperatura di 20 ^º C è 19,3 g / cm ³ . Le particelle d'oro sono 2,5 volte più pesanti delle particelle d'argento. La densità delle pepite naturali è leggermente superiore alle leghe. Quindi, impurità argento o rame riducono a 18-18,5 g / cm 3. Per chiarezza, puoi immaginare 1 kg di questo metallo prezioso nella forma:

• cubo, il cui bordo è 37,3 mm;
• una palla con un diametro di 46,2 mm;
• mezzo bicchiere di sabbia dorata.

Tutte le proprietà di cui sopra questa gente di metallo ha imparato ad usare per i propri scopi. L'estrazione di oro industriale dalla roccia è stata resa possibile proprio a causa della sua alta densità.

leghe

Questo metallo prezioso ha la capacità di combinarsi bene con altri elementi chimici. In questo caso, il prodotto finale avrà vari indicatori fisici. L'oro giallo dei gioielli è più spesso una lega di diversi metalli, in cui il contenuto della sostanza in esame è talvolta inferiore al 40%. Inoltre, varie impurità e il loro peso specifico nella sua composizione influenzano direttamente la tonalità del prodotto finale. Quindi, in vendita puoi trovare diversi tipi di gioielli in oro:

• Bianco - con palladio, nichel e platino. È più spesso usato per creare prodotti con pietre preziose.
• Giallo - con rame, argento, nichel. In esso, la percentuale di impurità può variare dal 4 al 50%.
• Rosso - con rame, argento. La proporzione di impurità in tali leghe raggiunge il 62,5%.
• Rosa - con palladio, rame, argento. In esso, le impurità superano il 60%.

  

La qualità e il costo di un grammo d'oro dipendono completamente dalla sua purezza e dalla presenza di certe impurità.

Sistema di esempio

La qualità dell'oro e la sua quantità in leghe sono controllate dallo stato. Nei paesi della CSI, il sistema di campionamento delle leghe di gioielli esistente nell'URSS è generalmente accettato. Quindi, in vendita più spesso ci sono prodotti con tali test:

• 375 - la proporzione di oro nella lega è del 38%. Include rame e argento. L'oro di questo campione sfuma nell'aria. Ha una colorazione gialla o rossastra.
• 500 - il contenuto di oro è del 50,5%. La composizione della lega contiene rame e argento. Ha una bassa fonderia.
• 585 (583) - la proporzione di oro è del 59%. La lega include metalli come palladio, argento, rame, nichel. È resistente, duro, resistente all'aria.
• 750 - in una lega di oro al 75,5%. È costituito da palladio, nichel, platino, argento, rame. I prodotti di questo oro sono ben lucidati, resistenti e duri. Sono facili da elaborare. Lo schema dei colori è molto ampio. La lega può essere verde, giallo brillante, rosa, rossa.
• 958 - contiene il 96% di oro puro. Questa lega è usata raramente perché è scarsamente lucidata e non ha la saturazione del colore richiesta.
• 999 - oro puro, che è spesso rappresentato da lingotti.

Caratteristiche riflettenti

L'oro, le cui proprietà e usi sono dovuti alla sua composizione chimica, è facilmente lucidabile. Ha una riflettività significativa. Lamine d'oro molto sottili sono in grado di trasmettere la luce solare. Sorprendentemente, allo stesso tempo non si surriscaldano assolutamente, poiché la loro parte termica (a infrarossi) sarà riflessa da tali piastre. A causa di questa proprietà, l'oro ha trovato applicazione nella costruzione. È usato per la colorazione del vetro in paesi con climi caldi. Grazie a questa soluzione, l'energia necessaria per la climatizzazione dei locali viene notevolmente risparmiata. Le proprietà riflettenti dell'oro sono usate anche nell'astronautica. Si applica a caschi e altre superfici di attrezzature spaziali per respingere un flusso significativo. raggi infrarossi nello spazio.

La capacità di essere spruzzato

Dove altro usano l'oro? Le proprietà del metallo di dare particelle che sono commisurate alla lunghezza dell'onda luminosa, sono alla base della sua capacità di spruzzare. L'acqua dei fiumi contiene la più piccola polvere d'oro, che non può essere vista ad occhio nudo. La capacità di questo metallo di essere spruzzato consente di disperdere mobili, pareti, laboratori in lega semi-dorata. Secondo le statistiche, a causa dell'abrasione delle monete d'oro nella circolazione annuale, precedentemente perso allo 0,1% del loro peso.

Duttilità (duttilità)

Questa è una delle caratteristiche più importanti che l'oro ha. Le proprietà del metallo consentono di schiacciare, spremere, piegare, comprimere. A causa della plasticità, l'oro può assumere varie forme senza attorcigliamenti. Da 1 g è possibile disegnare il filo più sottile (filettatura), la cui lunghezza sarà 2610 m. Il suo diametro sarà solo 2 * 10-6 mm, che consente di utilizzare il filo nella moderna industria elettronica con microchip. La resistenza alla trazione dell'oro ricotto è di 100-140 MPa.

malleabilità

È difficile dire quale sia la principale proprietà dell'oro per noi, ma si può affermare inequivocabilmente che la malleabilità è una delle principali. Grazie a lui, questo metallo può essere trasformato in un lenzuolo sottile. Quindi, da 1 g di oro puoi ottenere un piatto di lamina sottile, la cui area sarà di 1 quadrato. m. Ti permette di usarlo in vari campi dell'attività umana. L'oro è un metallo che può essere reso traslucido e molto sottile, ma allo stesso tempo non perderà la sua bellezza e brillantezza. Grazie a questa proprietà, è stato possibile ottenere materiale a foglia sottile (foglia), che copre le cupole delle chiese, rifinendo l'interno dei locali.

Conduttività elettrica

L'uso di questa proprietà dell'oro ne consente l'uso nell'industria elettronica. Questo metallo ha un'elevata conduttività elettrica. Tuttavia, è resistente all'ossidazione. La conduttività dell'oro rispetto al rame è del 75%. Resistenza a 0 ^º C - 2.065 * 10-8 Ohm. Questa proprietà di base dell'oro consente di utilizzarlo nella produzione di dispositivi elettronici così complessi come telefoni cellulari, televisori, computer, calcolatrici, computer. La conduttività termica del metallo nobile a 0 ^º C è 311, 48 W / (mK).