Аурум элемент таблицы менделеева. Золото – химический элемент: полная характеристика. Физические и химические свойства

Золото – благородный металл насыщенного желтого цвета с характерным блеском. В периодической таблице Менделеева занимает 79 место. В химии обозначается как Au (Aurum). О всех языках мира название "золото" переводится как "желтый". Латинское же слово aurum относит нас к богине утренней зари Авроре. Люди добывают золото с незапамятных времен. Название этого металла неоднократно встречается в Библии, в том числе и в перечислении даров, принесенных волхвами. Первая монета из золота появилась в Древней Лидии в 560 году до н.э.

Характеристики и виды золота Золото в чистом виде – очень мягкий металл. Его легко можно поцарапать ногтем, поэтому для придания прочности при изготовлении украшений, монет в золото добавляют серебро, медь и платину. У золота высокий коэффициент плотности. Именно поэтому его легко добывать. По своей тяжести золото стоит на 6 месте, уступая лишь платине, осмию, иридию, рению и плутонию. Золото – весьма пластично. Можно проковать этот металл в листы, толщиной всего в ~0,1 мкм – так называемое "сусальное золото". Золото прекрасно проводит электричество и тепло. Этот металл не окисляется при нормальных условиях, не боится кислоты. Растворяется только в "царской водке" и растворах цианистого калия или натрия. Самая распространенная классификация золота – по цвету. Причем цвет золота зависит от лигатуры (добавленных металлов).

Традиционно желтое золото в ювелирных украшениях – это сплав золота и серебра или меди. Если желтый цвет металла с красноватым оттенком, значит, добавили больше меди. Лимонно-желтое золото, характерное для украшений из Европы, содержит больше серебра. Белое золото получает при сплаве этого металла с платиной, никелем или палладием. Причем наличие никеля в сплаве делает золото сильным аллергеном. Червонное золото издавна известно на Руси. Его получают путем сплавления с медью. А для блеска добавляют немного серебра. Существует также синее, зеленое, фиолетовое и даже черное золото.

В зависимости от состава лигатуры определяют пробу золота. В России существует своя шкала проб: 375 проба – 38% золота плюс медь и серебро. Такое золото быстро тускнеет, но его легко полировать. 500 проба – 50,5% золота плюс медь и серебро. Это золото плохо плавится, со временем теряет блеск. 585 проба – 59% золота плюс медь, никель, палладий и серебро. Проценты добавленных металлов могут различаться. 750 проба – 75,5% золота плюс те же ингредиенты, что в золоте 585 пробы. Это золото прекрасно сохраняет блеск, имеет богатую цветовую палитру. 999 проба – чистое золото, без примесей. Изделия из золота 999 пробы – самые дорогие. В других странах существует несколько другая шкала определения лигатуры.

Месторождения и добыча Золото – самый древний металл. Люди стали добывать золото практически одновременно с медью, еще в эпоху неолита. Но при этом, золото – довольно редкий металл. Так, по приблизительным подсчетам за всю историю человечества было добыто 165 тысяч тонн золота (по состоянию на 2009 год). Если отлить все это золото в один слиток, получится куб со стороной в 20 метров. Для сравнения, такой же объем железа в мире добывается за 45 минут. Самые богатые залежи золота – в ЮАР. Далее следует Китай, США, Австралия и Перу. Россия в этом списке только на 6 месте. Это обусловлено и тем, что в свое время Россия продала Аляску Америке. Цена (в перерасчете на нынешние тарифы) составила 100 млн. долларов. А спустя несколько лет на Аляске обнаружили богатейшие россыпи золота. Началась "золотая лихорадка", обогатившая экономику Америки на миллиарды долларов.

Самые богатые залежи золота в Росси обнаружены на Чукотке, в Красноярском крае и в Амурской области. Метод добычи золота зависит от видов залежей. Для добычи самородков используют метод промывки. На месторождениях с рассеянным золотом применяют метод амальгамации. Если в руде, содержащей золото, содержится большое количество примесей, то золото добывают методом цианирования или регенерации. При этом используют многоэтапные сложные технологии. Эту работу проводят на аффинажных заводах.

Применение золота Статистика утверждает, что 90 процентов добытого золота хранится либо в банках как золотой запас страны, либо у частных лиц в виде ювелирных украшений, монет и прочих предметах. В промышленности используют лишь 10% добытого золота. В электротехнике золотом покрывают поверхность контактов, разъемов, а также в качестве припоя. Золочение металлов применяют для защиты их от коррозии. Золото содержится в оболочке нейтронной бомбы. В пищевой промышленности золото зарегистрировано как пищевая добавка Е175.

Золото используют для литья стекол. Тонкая золотая пленка в стекле защищает от инфракрасного излучения. А пропущенный через такую прослойку ток придает стеклу противотуманные свойства. Так изготавливают стекла для судов, кораблей, паровозов, самолетов. В медицине для изготовления коронок и зубных протезов, для изготовления лекарств. В косметологии – для омоложения кожи. Но больше всего золото используют для изготовления ювелирных украшений

Золото известно человечеству с древнейших времен. Но в античности его ценили исключительно за внешний вид: сверкающие, словно солнце, украшения, были символом богатства. Только с развитием химии, люди поняли настоящую ценность этого мягкого металла, и на данный момент активно используют его в таких отраслях как:

космическая промышленность;
самолето- и судостроение;
медицина;
компьютерные технологии;
и другие.

Эти отрасли обладают очень высокими требованиями к свойствам используемым в них материала. Важность и престижность этих сфер позволяет цене золота не только оставаться на прежнем уровне, но и медленно ползти вверх. Причиной этих свойств является электронная формула золота, которая, как и в случае с любыми другими элементами, определяет его параметры и возможности.

Какие можно выделить ? В детище русского гения драгоценный металл занимает 79 номер, и обозначается как Au. Au — сокращенно от его латинского названия Aurum, которое переводится как «сияющий». Оно находится в 6 периоде 11 группы, в 9 ряду.

Электронная формула золота, которая является причиной ценных — 4f14 5d10 6s1, все это говорит о том, что атомы золота имеют существенную молярную массу, большой вес и сами по себе инертны. Ко внешним электронам такой структуры относятся только 5d106s1 .

И именно инертность золота является его самым ценным свойством. Из-за нее золото очень хорошо сопротивляется воздействию кислот, почти никогда не окисляется, и окислителем выступает невероятно редко.

Следовательно, оно относится к т.н. «благородным» металлам. «Благородными» металлами и газами в химии называют элементы, которые почти ни с чем не реагируют в нормальных условиях.

Золото смело можно назвать самым благородным металлом, так как оно стоит правее всех своих собратьев в ряду напряжений.

Химические свойства золота и его взаимодействие с кислотами

Во-первых, соединения золота с чем-либо еще, кроме ртути, чаще всего распадаются. Ртуть, являющаяся в данном случае исключением, образует с золотом амальгаму, которая раньше использовалась для изготовления зеркал.

В остальных случаях связи недолговечны. Инертность золота в Средние Века заставила думать алхимиков, что этот металл находится в неком «идеальном равновесии», они считали, что оно не взаимодействует абсолютно ни с чем.

В 17-м веке это представление было разрушено, так как обнаружили, что царская водка, смесь соляной и азотной кислот, способна разъедать золото. Список взаимодействующих с золотом кислот следующий:

(смесь 30-35% HCl и 65-70% HNO3), с образованием золотохлористоводородной кислоты Н[АuСl4].
Селеновая кислота (H2SeO4) при 200 градусах.
Хлорная кислота (HClO4) при комнатной температуре, с образованием нестойких оксидов хлора и перхлората золота III.

Кроме того, золото взаимодействует с галогенами. Проще всего удается проводить реакцию со фтором и хлором. Существует HAuCl4·3H2O — золотохлористоводородная кислота, которую получают при упаривании раствора золота в хлорной кислоте после пропускания через него паров хлора.

Кроме того, золото растворяется в хлорной и бромной воде, а также в спиртовом растворе йода. До сих пор неизвестно, окисляется ли золото под действием кислорода, потому что существование оксидов золота еще не доказано.

Степени окисления золота, его связь с галогенами и его участие в соединениях

Стандартными степенями окисления золота являются 1, 3, 5. Гораздо реже встречается -1, это ауриды — обычно соединения с активными металлами. Например, аурид натрия NaAu или цезия CsAu, который является полупроводником. Они очень многообразны по составу. Существуют аурид рубидия Rb3Au, тетраметиламмония (CH3)4NAu, и ауриды состава М3OAu, где М — металл.

Особенно легко их получать с помощью соединений, где золото выполняет роль аниона, и при нагревании с щелочными металлами. Наибольший потенциал электронных связей этого элемента раскрывается в реакциях с галогенами. Вообще, за исключением галогенов, золото как химический элемент, имеет исключительно разнообразные, но редкие связи.

Наиболее устойчивой степенью окисления является +3, при данной степени окисления золото образует наиболее прочную связь с анионом, кроме того, этой степени окисления очень просто добиться посредством использования однозарядных анионов, таких как:

и так далее.

Нужно понимать, что чем активнее анион в данном случае, тем легче он будет вступать в связь с золотом. Кроме того, существуют устойчивые плоско-квадратные комплексы −, которые являются окислителями. Линейные комплексы c содержанием золота Au Х2, которые в меньшей мере устойчивы, также являются окислителями, а золото в них имеет степень окисления +1.

Продолжительное время химики считали, что самая высокая степень окисления золота — +3, но при использовании дифторида криптона, относительно недавно в лабораторных условиях удалось получить фторид золота. Этот очень мощный окислитель содержит золото в степени окисления +5, а формула его молекулы выглядит как AuF6-.

При этом, было замечено, что соединения золота +5 стабильны только со фтором. Резюмируя вышенаписанное, можно уверенно выделить интересную тенденцию тяги благородного металла к галогенам:

золото +1 отлично себя чувствует во многих соединениях;
золото +3 также можно получить через некоторое количество реакций, большая часть которых как-то включает в себя галогены;
золото +5 нестабильно, если с ним не соединен самый агрессивный галоген — фтор.

Более того, связь золота и фтора позволяет добиться очень неожиданных результатов: пентафторид золота при взаимодействии со свободным, атомарным фтором, приводит к образованию крайне неустойчивых AuF VI и VII, то есть молекуле, состоящей из атома золота и шести, а то и семи атомов окислителя.

Для металла, который когда-то считался крайне инертным, это очень нетипичный результат. AuF6 дисмутирует с образованием AuF5 и AuF7 соответственно.

Для провоцирования реакции галогенов с золотом рекомендуется использовать порошок золота и дигалогениды ксенона в условиях повышенной влажности. Кроме того, химики советуют избегать в быту контактов золота с йодом и ртутью.

При восстановлении из окисленного состояния оно имеет тенденцию образовывать коллоидные растворы, чья окраска варьируется в зависимости от процента содержания тех или иных элементов.

Золото играет немаловажную роль в белковых организмах, а соответственно, встречается в органических соединениях. Примерами могут послужить этилдибромид золота и ауротилоглюкоза. Первое соединение представляет собой молекулы золота, окисленного совместными усилиями обычного этилового спирта и брома, а во втором случае золото принимает участие в структуре одного из видов сахара.

Кроме того, криназол и ауранофин, также содержащие в своих молекулах золото, применяются в лечении аутоимунных заболеваний. Многие соединения золота токсичны и при накоплении их в определенных органах, могут приводить к патологиям.

Каким образом химические особенности золота обеспечивают его физические свойства?

Большая молярная масса делает блистательный металл одним из самых тяжелых элементов. По весу его обгоняют только плутоний, платина, иридий, осмий, рений и несколько других радиоактивных элементов. Но радиоактивные элементы в вопросе массы являются вообще особенными — их атомы в сравнении с атомами обычных элементов гигантские и очень тяжелые.

Большой радиус, способность формировать до 5 ковалентных связей и расположение электронов на последних осях электронной структуры обеспечивают следующие качества металла:

Пластичность и тягучесть — связи атомов этого металла легко разрываются на молекулярном уровне, но в то же время они медленно восстанавливаются. То есть атомы перемещаются с разрывом связей в одном месте и возникновением в другом. Благодаря этому проволоку из золота можно делать огромной длины, и именно поэтому существует сусальное золото.

Выходит, что тот или иной элемент все же перегоняет золото по одному из его полезных особенностей. Но золото держит марку именно потому, что оно имеет комбинацию из важных атрибутов.

Связь химических свойств золота с его редкостью и особенностями добычи

Этот элемент почти всегда встречается в природе в двух видах: самородки или почти микроскопические крупицы в руде другого металла. При этом, распространенный штамп о том, что самородок блестит и вообще хоть как-то похож на слиток, следует забыть. Самородки встречаются нескольких видов: электрум, палладиевое золото, медистое, висмутовые.

И во всех случаях имеется существенный процент примесей, будь то серебро, медь, висмут или палладий. Месторождения с крупицами называются рассыпными. Получение золота — сложный технический и химический процесс, суть которого заключается в отделении драгоценного металла из руды, руды или породы посредством амальгамирования, или применения ряда реагентов.

При этом, оно относится к рассеянным элементам, то есть тем, которые не встречаются особо крупными месторождениями и не попадаются крупными кусками чистого элемента. Это — результат его низкой активности и стабильности некоторых соединений с ним.

Здравствуйте! Золото - химический элемент, унесший много жизней. При строительстве Исаакиевского собора в Петербурге купола золотились с помощью золотой амальгамы. Архитектор Огюст Монферран принял меры, чтобы защитить рабочих от паров ртути, но понимал, что они обречены. Зато купола не придется золотить больше никогда.

Так и случилось: все 60 человек погибли от отравления, а собор с тех пор ни разу не золотили.

Кубический километр морской воды содержит 5 кг вожделенного элемента, а если уколоть палец и выдавить каплю крови, в ней будет 0,00025 мг золота. 10 мг содержится в человеческом скелете: если задаться целью выплавить кольцо из людей, понадобится всего 300 человек. Но это золото находится в окружающей среде в настолько рассеянной форме, что извлекать его оттуда невыгодно, а часто и невозможно.

Месторождения, подходящие для добычи золота, - первичные (постмагматические) и вторичные (россыпные).

Первичные месторождения

Химическим элементом Au богата магма - расплав внутри земного шара. Золото есть в верхних слоях мантии и частично в земной коре (впрочем, в ней содержится почти вся периодическая таблица). Магма выходит на поверхность планеты, остывает и превращается в твердую породу. Места, где она содержит столько драгоценного элемента, чтобы окупилась промышленная разработка, и есть коренные месторождения.

Природное золото находят в виде самородков - цельных зерен химически чистого вещества. Часто оно соединено с другими элементами (магма содержит почти все):

серебром;
медью;
металлами платиновой группы;
висмутом и другими.

Вторичные месторождения

Вторичные месторождения - итог разрушения первичных, так называемого выветривания, которое бывает:

физическим (причина - ветер, вода, температурные колебания);
химическим (химические реакции);
биологическим (бактерии и другие организмы).

Россыпь чистого золота выглядит как песок и порой относится водами на много километров от коренного месторождения.

История открытия элемента

В чистом виде золото попало в руки человека в VI веке до нашей эры. Массовые разработки африканских месторождений начались раньше - около 2000 года до н. э., но методик избавления от примесей не было, и золотые изделия того времени имеют низкую пробу.

Во времена поздней античности (начало нашей эры) по миру начала распространяться алхимия с ее стремлением превращать недрагоценные химические элементы в благородные. Она не добилась успеха, но современная цивилизация благодаря ей владеет многими чудесами - например, техникой добычи химическичистого золота из руды.

Латинское название золота - Aurum (читается как аурум) - «желтый». Оно принято как интернациональное. Символ солнца у алхимиков выглядел как круг с точкой внутри, а в современной химии оно обозначается сокращением Au.

Как получают

Основные способы получения золота в промышленных масштабах дополняют друг друга - например, шлих можно очистить от плотных примесей путем амальгамации.

Промывка

Промывка (шлихование) - древний метод добычи из вторичных месторождений. Песок отмывается благодаря плотности: менее плотные минералы вымываются водой, а шлих оседает.

Масштабная добыча золота автоматизирована: вместо людей работают промывочные устройства и экскаваторы. Однако принцип их действия за последние 2000 лет почти не изменился.

Шлих - не чистое золото. Существуют элементы плотнее - они оседают с песком на дне промывочной емкости. Для финальной очистки используются другие, в частности химические, способы.

Амальгамация

Этот метод тоже известен с древности, но описан в XVI веке. Он возможен благодаря свойству ртути образовывать сплавы (амальгамы) с другими металлами без дополнительного термического или химического воздействия. После избавления от фрагментов пустой породы химические элементы механически разделяются.

Мнение эксперта

Всеволод Козловский

6 лет в ювелирном деле. Знает все о пробах и может определить подделку за 12 секунд

Амальгамация применяется не везде: в ряде стран (с 1988 года - в России) запрещено использовать ртуть из-за смертельной опасности этого элемента для человека.

Цианирование

Способ извлечения драгоценного элемента из руды цианированием основывается на способности золота растворяться в синильной кислоте (цианистом водороде, HCN) и ее солях. Руда обрабатывается слабым (0,03–0,3 %) раствором цианида. Благородный металл реагирует раньше других химических элементов, а после химической реакции осаждается из раствора.

Физические и химические свойства

: в чистом виде не образует оксидов, не подвержено коррозии. Еще у него:

высокая плотность - 19,32 г/см³;
среднеплавкость (температура плавления в диапазоне 600–1600 °С - 1064,43 °С);
низкая твёрдость - 2,5 пунктов по шкале Мооса;
высокая ковкость (благодаря ей создается позолота);
высокая пластичность, тягучесть.

Место золота в периодической таблице Менделеева

Элемент располагается в XI группе (подгруппа меди), VI периоде периодической таблицы химических элементов.

Атомный номер (зарядовое число) золота - 79. Это количество протонов в ядре атома, равное количеству электронов, вращающихся вокруг ядра. Атомная масса - суммарная масса протонов и нейтронов (ядра атома) - у золота равна 196,9665 а.е.м. (атомных единиц массы). Природное золото существует в виде химически устойчивого изотопа 197 Au. Все остальные нестабильны и возможны только в условиях ядерного реактора.

Формула

Своей химической формулы золото не имеет, поскольку существует в виде одноатомных молекул. Электронная конфигурация атома Au записывается как 4f14 5d10 6s1 и обозначает точное распределение электронов по орбиталям.

Взаимодействие с кислотами

В силу своей инертности (не абсолютной, но значительной) золото не растворяется в кислотах. Это позволяет использовать их для аффинажа (химической очистки элемента от примесей): сплав обрабатывается кислотой, например азотной, и так избавляется от лигатуры.

Но есть исключения. Чистое золото растворяют кислоты:

селеновая;
синильная и ее соли (цианиды);
азотная в смеси с соляной (царская водка).

Степени окисления и связь с галогенами

В естественных условиях Au не окисляется под воздействием кислорода - это одно из свойств, делающих элемент драгоценным. При нагревании золото взаимодействует с галогенами (элементами XVII группы): йодом, фтором, бромом и хлором, образуя соответственно йодид, фторид, бромид и хлорид.

Стандартные степени окисления - 1 и 3. В лабораторных условиях выведен фторид со степенью окисления +5.

Меры чистоты золота

Государства контролируют оборот драгметалла. Век назад почти в каждой стране работала своя система пробирования, но сейчас большинство приведено к общему знаменателю.

Британская каратная система

В каратной системе (США, Канада, Швейцария) за 100 % принято число 24. Клеймо «18 K» говорит о том, что украшение состоит на 75 % из драгоценного металла, а на 25 % из чего-то ещё - например меди и палладия.

Метрическая система

В России, СНГ, Германии число на клейме - это количество промилле (тысячных долей) золота в сплаве. 500 ‰ - проба 500, 375 ‰ -375. Не существует только пробы 1000 - вместо нее 999,9. Она содержит микроскопическое количество примесей и условно считается чистой.

Золотниковая система

Золотниковая система проб действовала в Российской империи, РСФСР и СССР в 1798–1927 годах. Она основана на русском фунте, равном 96 золотникам, аналогична каратной математически, но делит целое не на 24, а на 96 долей.

Таблица соответствия проб

Посмотрим на три системы в сравнении. Существует также лотовая проба - она по сути повторяет каратную, но берет за сто процентов 16 единиц (лот). Лотовая проба использовалась для пробирования серебра в Европе до введения метрической системы и не имеет отношения к золоту.

Сплавы с другими металлами

В промышленности применяются , серебром, платиной, палладием, никелем и другими металлами. Лигатура меняет свойства сплава. Платина и палладий придают ему белый цвет, цинк и кадмий понижают температуру плавления (но цинк делает сплав хрупким, а кадмий - нет), медь окрашивает в красный и делает тверже.

Применение

Без золота нельзя представить себе:

ювелирное дело;
информационные технологии;
нефтехимическое производство;
производство измерительных приборов;
элетронику и микроэлектронику;
фармакологию;
ядерные исследования.

До сих пор золото не утратило и первоначального предназначения - оно используется для сбережения и приумножения средств.

Как отличить подделку

Чтобы навариться, выдав изделия из неблагородных сплавов за ценные, мошенники прибегают к уловкам: обжигают серебро на огне, соединяют медь с цинком и оловом. Обращайте внимание на:

Клеймо - оно должно соответствовать стандарту.
Цену - если она неправдоподобно низка, это тревожный знак.
Страну-производитель - проверьте украшение лишний раз, если это Турция, Китай или ОАЭ.

Встречаются советы попробовать вещь на зуб при продавце или испытать химически, капнув на нее йодом. Это действенные для определения подлинности высоких проб способы, но они не всегда приемлемы в обществе. Если продавец вызывает у вас сомнения настолько, что вы готовы кусать его товар, стоит отказаться от покупки.

Заключение

Не кладите золото в ртуть и не проливайте на него синильную кислоту - так оно прослужит дольше. А еще подписывайтесь на мои статьи и делитесь ими с друзьями!

Золото благодаря своим свойствам пользуется большой популярностью среди ювелиров и предпринимателей во многих странах. Спрос на драгоценный металл был высоким ещё несколько столетий назад, когда его использовали для создания украшений, столовых приборов, отделки одежды и обуви. Многим интересно будет узнать особенности и место золота в таблице Менделеева.

Первый металл, который нашёл первобытный человек, это именно самородок золота. Это произошло ещё в период неолита, тогда из драгоценного металла стали изготавливать посуду и другие предметы быта. Вещество использовали во многих странах:

Древнем Египте;
Индии;
Китае;
Римской Империи.

Многие литературные произведения содержат описание драгметалла. Изучением его свойств занимались специальные учёные - алхимики.

Они называли золото царём всех металлов. Верующие общества сравнивали его с солнцем и считали, что вещество наделено особыми магическими и лечебными свойствами.

В больших количествах химический элемент добывался в тех местах, где были стоянки и жилища первых цивилизаций - Северная Африка, Центральная Европа, Южная Америка. Ископаемое в природе встречается в виде самородков разных размеров. Их находят как отдельно, так и в составе разных веществ.

В те времена ещё не было специальных технологий, поэтому золото добывали вручную. Несколько грамм чистого материала можно было добыть только за 2−3 дня. Специалисты по добыче проводили работы возле рек, где промывали прибрежный песок с помощью мелкого сита.

Как химический элемент таблицы Менделеева, золото связано со многими историческими событиями и географическими открытиями. Человек обнаруживал новые незаселённые территории и сразу начинал поиски полезных ископаемых. Если драгоценные крупицы были заложены природой в породу, то их находили через несколько дней после поселения. Au - то, как обозначается золото в таблице Менделеева. Его название происходит от латинского языка.

Природа металла

В природе элемент периодической системы Менделеева - золото - встречается довольно часто. По мнению учёных-географов, 5% земной литосферы состоит именно из этого вещества. Даже специальная техника не позволяет упростить процедуру его добычи, поэтому стоимость на металл высока. В большинстве магматических пород содержится драгоценный материал, но он выглядит как россыпи золотой пыли.

В земной коре вещество откладывается по причине перепадов температуры и многих химических процессов. Формула этих крупиц отличается от тех, которые обнаружены на поверхности пород. Добытчики находят самородки в железной и минеральной руде, в редких случаях золото присутствует в соединении с такими веществами, как:

сурьма;
селен;
висмут.

Природный элемент также можно обнаружить в структуре биосферы. Он находится в составе соединений живых организмов и бактерий.

Небольшое количество золота добывают даже из обычной проточной воды. В самом начале геологических раскопок под пластами земли находили огромные залежи металла.

Около сорока стран в мире занимаются добычей вещества. Бо́льшую часть находят в государствах СНГ, Канаде и на африканских территориях. Лидеры по производству золота:

Китай;
Австралия;
Российская Федерация;
Перу;
Южно-Африканская Республика;
Канада;
Соединённые Штаты Америки.

А также драгметалл находят в Гане, Индонезии и Мексике. Эти государства обеспечивают поставку золота на мировой рынок металлов.

Физические свойства

Формула вещества отличается пластичностью и гибкостью, поэтому металл считается самым мягким среди всех веществ в мире. Он легко поддаётся обработке и механическим повреждениям, поэтому изделия из него легко повредить и погнуть. Ювелиры и производители столовых приборов не используют чистое золото, они добавляют другие сплавы для прочности.

Высококачественный металл подходит для изготовления длинной проволоки и тончайших пластин. Такие детали необходимы в электронике и промышленности. Главное преимущество вещества - он проявляет высокую устойчивость к химическим процессам и реакциям. Золото считается хорошим проводником, оно быстро транспортирует электрический ток и тепловую энергию.

Абсолютно чистый металл без содержания примесей имеет характерный ярко-жёлтый цвет. Но такое вещество трудно встретить в магазинах. Даже в банковских слитках, которые используют для инвестиций и экономических запасов, есть незначительное количество примесей. В природе самородки состоят из серебра, никеля, меди и платины. Для улучшения цвета ювелиры могут добавлять в золото оксид железа, марганец.

Металл легко поддаётся полировке, после чего он отражает свет и издаёт мягкий блеск. Если сделать из вещества очень тонкую пластину, то она будет пропускать солнечный свет. При этом температура материала падает, а не повышается, что позволяет использовать его для качественной тонировки окон. Обозначение пробы указывает на содержание определённого количества материала в изделии.

Химия вещества

Вещество было найдено намного раньше, чем появилось золото в системе Менделеева. Но и в таблице у металла есть большое значение. Химики во все времена пытались проводить опыты над материалом, старались превратить другие ископаемые в драгоценные крупицы. Сера и кислород плохо влияют на другие элементы из системы Менделеева, но золото устойчиво к их воздействию. Незначительную реакцию проявляют только атомы на поверхности металла.

По содержанию материала определяют его характеристики и свойства. С некоторыми веществами реакции происходят даже при комнатной температуре, другие не изменяются под химическим воздействием при нагревании или разложении на атомы. Золото не поддаётся влиянию минеральных кислот, именно этим способом определяют качество металла. В школьном курсе химии проходят то, как называется золото по таблице Менделеева. Его название Aurum, элемент занимает 79 место в шестом периоде. Его атомная масса - 196,67, температура плавления - 1064, 43 градуса.

Ювелиры для проверки подлинности изделий используют азотную кислоту. Предмет опускают в ёмкость с жидкостью и оставляют на 5−10 минут. Если вещество не поменяло свой цвет, то оно является настоящим. Поддельное золото вступит в химическую реакцию с кислотой, изменит свой оттенок на зелёный.

Экономические сведения

Золото в экономике играет роль общенационального эквивалента. С его помощью выражают стоимость всех товаров, в некоторых случаях оно становится полноценными деньгами или средством обмена. Есть несколько физических и химических свойств, которые позволяют выделять золото в товарном мире:

делимость;
однородность;
пластичность и ковкость;
портативность - значительная стоимость при небольшой массе;
лёгкая обработка.

Во многих государствах драгметалл используется для чеканки монет, а его слитки хранятся в банковских учреждениях.

Его применяют не только в ювелирной сфере, для какой его добывал изначально, но и для производства некоторых деталей электроники, промышленной и бытовой техники. Сначала вещество использовали только для отделки украшений и одежды, но в 1500 году до нашей эры в Китае, Месопотамии, Египте и Индии оно стало играть роль денежных средств. Вместе с золотом эти функции выполняли серебро и медь.

Желание разбогатеть подталкивало добытчиков к поиску новых месторождений. Так были открыты и колонизованы многие территории. Источники полезного ископаемого нашли в Европе, Азии, Африке, Южной и Северной Америке, Австралии. Его активно вывозили в развитые страны - Англию, Испанию, Францию, Германию. Великобритания стала первым государством, которое перешло на монометаллическую политику и исключило из обихода серебряные монеты. К XX веку эта валюта была утверждена в большинстве мировых стран.

После этого наступает кризис капитализма, государства начинают использовать бумажные деньги, которые нельзя разменять на золото. На некоторых территориях ограничивают и запрещают вывоз и ввоз металла, подготавливаются специальные рынки для работы с ним. Сегодня многие предприниматели и экономисты инвестируют в этот материал и получают неплохую прибыль за операции с ним.

Значение в искусстве

С самого начала разработки месторождений золото применяют для производства ювелирных изделий, украшений, религиозной и дворцовой утвари, посуды и столовых приборов. Мягкость и ковкость металла позволяет чеканить из него монеты, покрывать предметы гравировкой, заниматься литьём и изготовлением проволоки. Вещество применяется для создания филиграни, полировки поверхностей, которая будет после обработки переливаться световыми бликами с богатой игрой света и тени. Золото красиво смотрится в сочетании с другими материалами - серебром, платиной, жемчугом, драгоценными камнями, эмалью и чернью.

В медицине металл содержится в отечественных и импортных препаратах: взвеси масла, кризанил, миокризин, а также водорастворимых лекарствах, применяемых для приготовления растворов. Лекарства могут вызывать некоторые побочные эффекты, среди которых выделяют проблемы с почками, повышение температуры, раздражение кишечника. Нельзя прописывать средства, содержащие крупицы золота, тем, кто страдает от тяжёлых форм туберкулёза, почечной и печёночной недостаточности, заболеваний сосудистой системы и сахарного диабета.

Бета- и гамма-терапия подразумевает ввод в мягкие ткани гранул и штифтов из золота. Оно необходимо при лечении опухолей, но только в сочетании с хирургической и медикаментозной терапией. Предварительно проводят диагностику внутренних органов организма.

Золото играет большую роль в жизни человечества. Оно используется во многих сферах: экономической, ювелирной, медицинской, промышленной. Драгоценный металл имеет высокую стоимость, что обусловлено его физическими и химическими свойствами.

Золото (лат. Aurum), Au, химический элемент 1 группы периодической системы Менделеева; атомный номер 79, атомная масса 196,9665; тяжёлый металл жёлтого цвета. Состоит из одного устойчивого изотопа 197 Au.

Историческая справка. З. было первым металлом, известным человеку. Изделия из З. найдены в культурных слоях эпохи неолита (5-4-е тыс. до н. э.). В древних государствах - Египте, Месопотамии, Индии, Китае добыча З., изготовление украшений и др. предметов из него существовали за 3-2 тыс. до н. э. З. часто упоминается в Библии, "Илиаде", "Одиссее" и др. памятниках древней литературы. Алхимики называли З. "царём металлов" и обозначали его символом Солнца; открытие способов превращения неблагородных металлов в З. было главной целью алхимии .

О развитии добычи З. см. , Благородные металлы .

Распространённость в природе. Среднее содержание З. в литосфере составляет 4,3·10 -7 % по массе. В магме и магматических породах З. рассеяно, но из горячих вод в земной коре образуются гидротермальные месторождения З., имеющие важное промышленное значение (кварцевые золотоносные жилы и др.). В рудах З. в основном находится в свободном (самородном) состоянии (см. Золото самородное ) и лишь очень редко образует минералы с селеном, теллуром, сурьмой, висмутом. Пирит и др. сульфиды часто содержат примесь З., которое извлекают при переработке медных, полиметаллических и др. руд.

В биосфере З. мигрирует в комплексе с органическими соединениями и механическим путём в речных взвесях. 1 л морской и речной воды содержит около 4·10 -9 г З. На участках золоторудных месторождений подземные воды содержат З. приблизительно 10 -6 г/л. Оно мигрирует в почвах и оттуда попадает в растения; некоторые из них концентрируют З., например хвощи, кукуруза. Разрушение эндогенных месторождений З. приводит к образованию россыпей З., имеющих промышленное значение. З. добывается в 41 стране; его основные запасы сосредоточены в СССР, ЮАР и Канаде.

Физические и химические свойства. З. - мягкий, очень пластичный, тягучий металл (может быть проковано в листки толщиной до 8·10 -5 мм, протянуто в проволоку, 2 км которой весят 1 г ),хорошо проводит тепло и электричество, весьма стойко против химических воздействий. Кристаллическая решётка З. гранецентрированная кубическая, а = 4,704 Å. Атомный радиус 1,44 Å, ионный радиус Au 1+ 1,37 Å. Плотность (при 20°C) 19,32 г/см 3 , t пл 1064,43°C, t kип 2947°C; термический коэффициент линейного расширения 14,2·10 -6 (0-100°C); удельная теплопроводность 311,48 вт /(м ·К) ; удельная теплоёмкость 132,3 дж /(кг ·К) (при 0 -100°C); удельное электросопротивление 2,25·10 -8 ом (м (2,25·10 -6 ом (см ) (при 20°C); температурный коэффициент электросопротивления 0,00396 (0-100°C). Модуль упругости 79·103Мн/м 2 (79·10 2 кгс/мм 2 ),для отожжённого З. предел прочности при растяжении 100-140 Мн/м 2 (10-14 кгс/мм 2 ), относительное удлинение 30-50%, сужение площади поперечного сечения 90%. После пластической деформации на холоду предел прочности повышается до 270-340 Мн/м 2 (27-34 кгс/мм 2 ). Твёрдость по Бринеллю 180 Мн/м 2 (18 кгс/мм 2 ) (для З. отожжённого около 400 °C).

Конфигурация внешних электронов атома З. 5d 10 6s 1 . В соединениях З. имеет валентности 1 и 3 (известны комплексные соединения, в которых З. 2-валентно). С неметаллами (кроме галогенов) З. не взаимодействует. С галогенами З. образует галогениды, например 2Au + 3Cl 2 =2AuC13. В смеси соляной и азотной кислот З. растворяется, образуя золотохлористоводородную кислоту H . В растворах цианида натрия NaCN (или калия KCN) при одновременном доступе кислорода З. превращается в цианоаурат (I) натрия 2Na . Эта реакция, открытая в 1843 П. Р. Багратионом , получила практическое применение только в конце 19 в. (см. Цианирование ). Для З. характерна лёгкая восстановимость его из соединений до металла и способность к комплексообразованию. Существование закиси З., т. е. оксида З. (I) Au 2 O, сомнительно. Хлорид З. (I) AuCl получается при нагревании хлорида З. (III): AuC1 3 = AuCl + C1 2 .

Хлорид З. (III) AuC1 3 получается действием хлора на порошок или тонкие листочки З. при 200 °C. Красные иглы AuC1 3 дают с водой коричнево-красный раствор комплексной кислоты: AuC1 3 +Н 2 О=Н 2 .

При осаждении раствора AuC1 3 едкой щёлочью выпадает амфотерная жёлто-коричневая гидроокись З.(III) Au (OH) 3 c преобладанием кислотных свойств; поэтому её называют золотой кислотой, а её соли - ауратами (III). При нагревании гидроокись З. (III) превращается в окись З. Au 2 O 3 , которая выше 220 разлагается по реакции:

2Au 2 O 3 = 4Au + 3O 2 .

При восстановлении солей З. хлоридом олова (II) 2AuC1 3 + 3SnCl 2 = 3SnCl 4 + 2Au

образуется весьма стойкий пурпуровый коллоидный раствор З. (кассиев пурпур); это используется в анализе для обнаружения З. Количественное определение З. основано на его осаждении из водных растворов восстановителями (FeSO 4 , H 2 SO 3 , H 2 C 2 O 4 и др.) или на применении пробирного анализа .

Получение З. и его аффинаж. Из россыпных месторождений З. можно извлечь отмучиванием, основанным на большой разности плотностей З. и пустой породы. Этот способ, применявшийся уже в глубокой древности, сопряжён с большими потерями. Он уступил место амальгамации (известной уже в 1 в. до н. э. и применявшейся в Америке начиная с 16 в.) и цианированию, получившему широкое распространение в Америке, Африке и Австралии в 1890-х гг. В конце 19 - начале 20 вв. основным источником З. стали коренные месторождения. Золотоносную породу сначала подвергают дроблению и обогащению. Из полученного концентрата извлекают З. раствором цианида калия или натрия. Из раствора комплексного цианида осаждают З. цинком; при этом выпадают и примеси. Для очистки (аффинажа) З. электролизом (способ Э. Вольвилла, 1896) аноды, отлитые из нечистого З., подвешивают в ванне, содержащей солянокислый раствор AuC1 3 , катодом служит лист чистого З. При прохождении тока примеси выпадают в осадок (анодный ил, шлам), а на катоде отлагается З. чистотой не менее 99,99%.

Применение. З. в условиях товарного производства выполняет функцию денег (см. раздел Экономическое значение). В технике З. применяют в виде сплавов с др. металлами, что повышает прочность и твёрдость З. и позволяет экономить его (см. Золотые сплавы ).Содержание З. в сплавах, применяемых для изготовления ювелирных изделий, монет, медалей, полуфабрикатов зубопротезного производства и т.д., выражают пробой (см. Проба благородных металлов, Ювелирные сплавы ); обычно добавкой служит медь (т. н. лигатура). В сплаве с платиной З. используется в производстве химически стойкой аппаратуры, в сплаве с платиной и серебром - в электротехнике. Соединения З. используют в фотографии (тонирование).

С. А. Погодин.

З. в искусстве. З. применяется с древнейших времён в ювелирном искусстве (украшения, культовая и дворцовая утварь и т.д.), а также для золочения . Благодаря своей мягкости, ковкости, способности тянуться З. поддаётся особо тонкой обработке чеканкой, литьём, гравировкой. З. используют для создания разнообразных декоративных эффектов (от глади жёлтой полированной поверхности с плавными переливами световых бликов до сложных фактурных сопоставлений с богатой светотеневой игрой), а также для выполнения тончайшей филиграни . З., часто окрашенное примесями др. металлов в различные цвета, применяется в сочетании с драгоценными и поделочными камнями , жемчугом, эмалью , чернью .

В медицине препараты З. используют в виде взвеси в масле (отечественный препарат кризанил, зарубежный - миокризин) или водорастворимых препаратов (зарубежные - санкризин и солганал) для инъекций при лечении хронических ревматических артритов, эритематозной красной волчанки, часто в сочетании с гормональными и др. препаратами. Препараты З. нередко вызывают побочные явления (повышение температуры тела, раздражение кишечника, почек и др.). Противопоказания к применению препаратов З.: тяжёлые формы туберкулёза, сахарный диабет, заболевания сердечно-сосудистой системы, печени, почек, крови.

Радиоактивное З. (чаще 198 Au) вводят в ткани в виде штифтов, гранул и т.п. - для гамма-терапии и в виде коллоидных растворов - для бета-терапии . Его применяют при лечении опухолей, обычно в сочетании с хирургическим и медикаментозным лечением, а также с диагностическими целями - в виде коллоидных растворов при исследовании ретикуло-эндотелиальной системы, печени, селезёнки и др. органов.

Лит.: Плаксин И. Н., Золото, в кн.: Краткая химическая энциклопедия, т. 2, М., 1966; Реми Г., Курс неорганической химии, пер. с нем., т. 2, М., 1966, с. 439-451; Ullmanns Enzykiopädie dertechnischen Chemie, 3 Aufl., Bd 8, Münch. - B., 1957, S. 253-307; Магакьян И. Г., Рудные месторождения, 2 изд., Ер., 1961; Русское золотое и серебряное дело 15-20 веков, М., 1967 (библ. с. 289-93); Rosenberg М., Geschichte der Goldschmiedekunst auf technischer Grundlage, Fr./M., 1918.

Экономическое значение. З. в условиях товарного производства выполняет функцию всеобщего эквивалента. "Первая функция золота состоит в том, чтобы доставить товарному миру материал для выражения стоимости, т. е. для того, чтобы выразить стоимости товаров как одноименные величины, качественно одинаковые и количественно сравнимые" (Маркс К., в кн.: Маркс К. и Энгельс Ф., Соч., 2 изд., т. 23, с. 104). Выражая стоимость всех др. товаров, З. в качестве всеобщего эквивалента приобретает особую потребительную стоимость, становится деньгами. "Золото и серебро по природе своей не деньги, но деньги по своей природе - золото и серебро" (Маркс К., там же, т. 13, с. 137). Товарный мир выделил З. в качестве денег потому, что оно обладает наилучшими для денежного товара физическими и химическими свойствами: однородностью, делимостью, сохраняемостью, портативностью (большой стоимостью при небольших объёме и весе), легко поддаётся обработке. Значительное количество З. применяется для изготовления монет или в форме слитков хранится в качестве золотого запаса центральных банков (государства). З. широко используется для промышленного потребления (в радиоэлектронике, приборостроении и др. прогрессивных отраслях), а также как материал для изготовления ювелирных изделий.

Первоначально З. употреблялось исключительно для выделки украшений, затем оно стало служить средством сбережения и накопления богатств, а также обмена (сначала в форме слитков). В качестве денег З. использовалось ещё за 1500 лет до н. э. в Китае, Индии, Египте и государствах Месопотамии, а в Древней Греции - в 8-7 вв. до н. э. В Лидии, богатой месторождениями З., в 7 в. до н. э. началась чеканка первых в истории монет. Имя лидийского царя Креза (правил около 560-546 до н. э.) стало синонимом несметного богатства. На территории СССР (в Армении) монеты из З. Чеканились в 1 в. до н. э. Но в древности и в средние века З. не являлось основным валютным металлом. Наряду с ним функции денег выполняли медь и серебро.

Погоня за З., страсть к обогащению были причинами многочисленных колониальных и торговых войн, в эпоху Великих географических открытий толкали на поиски новых земель. Поток драгоценных металлов в Европу после открытия Америки явился одним из источников первоначального накопления капитала . До середины 16 в. из Нового Света в Европу ввозилось преимущественно З. (97-100% ввозимого металла), а со 2-й трети 16 в., после открытия богатейших месторождений серебра в Мексике и Перу - преимущественно серебро (85-99%). В России в начале 19 в. стали разрабатываться новые месторождения З. на Урале и в Сибири, и в течение трёх десятилетий страна занимала первое место в мире по его добыче. В середине 19 в. были открыты богатые месторождения З. в США (Калифорния) и Австралии, в 1880-х гг. - в Трансваале (Южная Африка). Развитие капитализма, расширение межконтинентальной торговли усилили спрос на денежные металлы, и, хотя добыча З. возросла, во всех странах наряду с З. в качестве денег ещё продолжало широко использоваться серебро. В конце 19 в. произошло резкое снижение стоимости серебра вследствие совершенствования способов его добычи из полиметаллических руд. Рост мировой добычи З. и особенно прилив его в Европу и США из Австралии и Африки ускорили вытеснение обесценившегося серебра и создали условия для перехода большинства стран к монометаллизму (золотому) в его классической форме золотомонетного стандарта (см. Золотой стандарт ). Первой к золотому монометаллизму перешла в конце 18 в. Великобритания. К начальник 20 в. золотая валюта утвердилась в большинстве стран мира.

Отражая отношения людей в условиях стихийного товарного производства, власть З. выступает на поверхности явлений как отношение вещей, кажется натуральным внутренним свойством З. и порождает золотой и денежный фетишизм (см. Деньги , Товарный фетишизм ). Страсть к накоплению золотых богатств растет безгранично, толкает на чудовищные преступления. Особенно возрастает власть З. при капитализме, когда товаром становится рабочая сила. Образование при капитализме мирового рынка расширило сферу обращения З. и сделало его мировыми деньгами.

В период общего кризиса капитализма подрывается золотой стандарт. Во внутреннем обращении капиталистических стран господствующими становятся бумажные деньги и неразменные на З. банкноты. Ограничиваются или вовсе запрещаются вывоз З. и его купля-продажа. В связи с этим З. перестаёт выполнять функции средства обращения и средства платежа, но, выступая идеально как мера стоимости, а также сохраняя значение средства образования сокровищ и мировых денег, остаётся базой денежных систем и главным средством окончательного урегулирования взаимных денежных требований и обязательств капиталистических стран. Размеры запасов З. - важный показатель устойчивости капиталистических валют и экономического потенциала отдельных стран (см. также Золотой запас , Золотовалютные резервы ). Купля-продажа З. для промышленного потребления, а также и для частной тезаврации (накопления) осуществляется на специальных рынках золота (см. Рынки золота ). Выпадение З. из свободного межгосударственного рыночного оборота вызвало сокращение его доли в валютной системе капиталистического мира и, прежде всего, в валютных резервах капиталистических стран (с 89% в 1913 до 71% в 1928, 69% в 1958 и 55% в 1969). Всё более значительная часть вновь добываемого З. поступает для тезаврации и промышленного использования (в современной химической промышленности, для ракетостроения, космической техники). Так, за 1960-70 частная тезаврация З. возросла в 3,3 раза, его промышленное и ювелирное использование почти в 2,3 раза, золотые запасы капиталистических стран сохранились практически на одном уровне (41 млрд. долл.). (О добыче З. в капиталистических странах см. в ст. Золотодобывающая промышленность .)

В условиях социалистической экономики З. также является всеобщим эквивалентом, выступая мерой стоимости и масштабом цен. С 1 января 1961 золотое содержание советского рубля установлено в 0,987412 г чистого З. Это же количество З. Положено в основу переводного рубля - международной социалистической валюты стран - членов СЭВ. На мировом социалистическом рынке З. выполняет функцию мировых денег.

Лит.: Михалевский Ф. И., Золото в период мировых войн, [М.], 1945; его же, Золото в системе капитализма после второй мировой войны, М., 1952; Борисов С. М., Золото в экономике современного капитализма, М., 1968.

А. И. Стадниченко.