Золото соляная кислота уравнение реакции

Реактивы и ход процесса растворения золота

Растворители золота — это вещества, которые способны воздействовать на драгметалл и трансформировать элемент на некоторое время. У многих может возникнуть вопрос, зачем растворять золото? Этот процесс предназначен в первую очередь для очистки драгметалла от примесей и эффективной переработки отходов.

Растворение золота в царской водке

Процесс растворения

Растворяя золото, можно с помощью последующих процессов добиться высшей пробы, то есть увеличить количество драгметалла металла в сплаве. Процесс происходит в три этапа:

1. Растворение золота с примесями.
2. Выпаривание.
3. Осаждение драгметалла.

Именно для первой стадии нужны растворители. Но не каждое сильнодействующее вещество подойдет для таких целей. Золото — благородный металл, что означает инертность вещества по отношению ко многим реактивам. Но в то же время существуют кислоты или смеси, которые способны растворить золото.

Растворение — сложный процесс, но можно выполнить его и в домашних условиях. Например, перед очисткой лома или извлечением драгметалла из радиодеталей. Но перед тем как добавлять реактивы в изделия, стоит очистить лом от примесей. Например, с помощью магнита избавится от ферромагнетиков. Затем лом можно опустить в азотистую кислоту, чтоб избавиться сразу от части металлов.

Реактивы (вещества) для первого этапа очистки

Среди реактивов, которыми можно растворить золото, самым известным и применяемым является царская водка, или Aqua Regia. Вещество очень популярное, его изучают даже на уроках химии в школе. Как растворить золото в царской водке — вопрос, который волнует домашних экспериментаторов. По составу царская водка — это смесь концентрированных азотной и соляной кислот в соотношении 1:3 по объему и 1:2 по массе. Около 65-67% приходится на азотную кислоту по массе и 33-36% — соляной кислоты.

Царским прозвали реактив, поскольку он мог растворить «царя металлов», ну а водка изначально была жидким веществом. Намного позже значение этого слова стало ассоциироваться с алкогольным напитком. С точки зрения химии, в результате реакции получается вещество — золотохлористоводородная кислота, или тетрахлораурат водовода.

Формула процесса выглядит так: Au + HNO3 + 4 HCl = HAuCl4 + NO + 2 H2O. Поэтому, ориентируясь на уравнение, для растворения 1 грамма золота необходимо 5 миллилитров царской водки. В реакции именно соляная кислота является растворителем, а азотная выступает в роли катализатора, то есть ускоряет процесс и компенсирует реакцию.

Поэтому в процессе растворения лучше всего брать 3,75 миллилитра соляной кислоты на грамм лома золота. После того как начнет происходить видимая реакция, выдержите металл в растворе до 5 минут и слейте кислоту, после чего залейте новой порцией вещества. Далее поставьте емкость с ломом и кислотой на плиту и нагревайте смесь, вливая в нее азотную кислоту в пропорции 1,25 миллилитр на 1 грамм металла.

Все реактивы должны быть просчитаны, особенно азотная кислота. Именно от этого вещества придется избавляться в процессе фильтрации и осаждения. После растворения металла не стоит добавлять азотную кислоту в раствор. После завершения процесса растворения необходимо продержать получившуюся смесь нагретой около 30 минут.

Следующим этапом будет фильтрация золота, которая происходит уже с помощью других веществ. Фильтрация — процесс, проходящий в два этапа. Перед фильтрацией после растворения нужно выдержать раствор около суток, поскольку за это время кислоты в составе царской водки испаряются. Само по себе вещество нестойкое, что облегчает последующую очистку драгметалла.

Из всех существующих веществ не только водка справляется с процессами растворения благородного металла. На золото действуют:

• Озон. В результате чего образуется оксид Аu2О3 коричневого цвета. В обычных условиях реакция невозможна, нужно большое количество концентрированного озона.
• Газообразный фтор, бром, йод, хлор также растворяют золото в нагретом состоянии. В результате процесса образуются фторид АuF3, красный хлорид АиС13, коричневый бромид АuВr3 и темно-зеленый йодид АuI3. Поэтому если у вас есть позолоченное украшение, лучше избегать контактов с йодной настойкой. Драгметалл способен растворяться в жидком броме, а с хлорной водой он реагирует при комнатной температуре, образовывая НАuСl4.
• А еще растворяется золото в концентрированной горячей селеновой кислоте. В процессе реакции кислота восстанавливается до селенистой. Химики записывают методику так: 2Аu + 6Н2SеO4 = Аu2(SеO4)3 + 3Н2Sе03 + 3Н20.
• Чтоб растворить драгметалл, нужно к горячей серной кислоте добавить окислитель. В роли окислителя используют нитрат, перманганат, хромовую кислоту, диоксид марганца.
• Можно провести процесс и с помощью цианидов щелочных и щелочноземельных металлов. Реакция происходит даже при нормальной температуре с доступом кислорода. Но в результате соединения золота с цианидом получаются очень прочными, поэтому в промышленных целях способ используют для очистки добытого золота от руд. 4Аu + 8КСN + 2Н2O + O2=4К[Аu(СN)2] + 4КОН — вот так выглядит реакция. Она была открыта и исследована русским ученым-инженером Багратионом. Процесс назвали цианированием.
• Существует и анодное растворение золота в щелочи КОН, при котором драгметалл образует аурат калия и анодный осадок.

Благородность золота, с точки зрения современной химии, все же не так совершенна, как хотелось бы. Конечно, в домашних условиях эти реакции проводить опасно, но в лабораториях и на заводах есть возможность за ними наблюдать. Эти реакции и позволяют экономнее относиться к сырью в виде золота, а также делать драгметалл более чистым. Перед проведением реакций убедитесь, что все реактивы подготовлены правильно и соблюдены меры предосторожности.

А чтоб уберечь свое изделие из золота от негативных реакций, лучше не контактируйте с йодной настойкой. Особенно от воздействия веществ следует беречь украшения с меньшим составом драгметалла, поскольку лигатура быстрее реагирует на химические реактивы.

Химия золота

Что такое химия золота

Первая химическая реакция которая сокрушила понятие о несокрушимости золота перед кислотами реакция с царской водкой , принцип работы данной кислоты в том что Азотная кислота HNO3 окисляет соляную в результате чего образуется чистый хлор который окисляет некоторые благородные металлы включая золото :

HNO3 + 3HCl → NOCl + Cl2 + 2H2O

Нитрозилхлорид и хлор образуют два активных компонента растворяют золото :

Au + NOCl2 + Cl2 → AuCl3 + 2H2O

Данная реакция протекает уже при комнатной температуре и может не требовать дополнительного нагрева в зависимости от измельченности золота .

Из за большого содержания хлора и соляной кислоты хлорид золота три присоединяет молекулу хлора образуя тетрахлороаурат (III) водорода или тетрахлорозолотую кислоту .

AuCl3 + HCl → H(AuCl4)

В результате получается крупный легко фильтрующий жёлтый порошок .
А если эта кислота растворяет царь золото то её назвали в честь растворения золота царской водкой .
Восстановление золота из хлоридов осуществляется путем взаимодействия тетрахлороаурат (III) водорода с сульфатом железа ( II ) FeSO4 , сернистый газ SO2 , гидразин N2H4 :

AuCl4 + N2H4 → Au + N2 + HCl

2AuCl4 + FeSO4 → 2Au + 3Fe2SO4 + Cl2

AuCl4 + 3SO2 + 6H2O → 2Au + 3SO4 + 8Cl + 12H

Даже перекись водорода в реакции по восстановлению золота ведёт себя как восстановитель :

2AuCl4 + 3H2O2 → 2Au + 8Cl + 6H + 3O2

Взаимодействие чистого углерода с хлоридом золота так же приводит в восстановлению золота :

4[AuCl4] + 3C + 6H2O → 4Au + 3CO2+ 16Cl2 + 12H

Восстановление золота можно проводить и с помощью хлорида олова SnCl2 зачастую эту реакцию используют в качестве качественной реакции на золото в зависимости от кислотности раствора он окрашивается в красный пурпурный цвет , а если кислотность большая цвет окрашивается в тёмные цвета .
Также как качественная реакция по определению золота может быть использована взаимодействие золотохлористводородной кислоты с раствором йодида калия :

AuCl4 + KI → AuI3 + 4Cl

Который осядет в виде нерастворимого тёмно зелёного осадка который в свою очередь может восстановлен в золото с помощью простого нагревания , процесс восстановления начинает протекать уже при 177 градусах :

Так же обратная реакция может быть использована для окисления золота йодом :

Реакция с бромом протекает при комнатной температуре с образованием бромида золота три :

2Au + 3Br2 → Au2Br6

Данный материал используют как катализатор в некоторых химических органических реакциях Для восстановления золота из бромидов нужно нагреть бромид золота три , что приведёт к частичному восстановлению золота . При дальнейшем нагревании бромида золота (I) при температуре свыше 250 градусов приведёт к полной потере брома и полное восстановление золота

AuBr + t → Au + Br

Помимо царской водки которая растворяет золото на основе хлора , нашло широкое применение прямого действия на золото газообразного хлора Cl реакция лежит на основе гидрохлорирования и переменятся для извлечения золота из переработанных радиодеталей .

2Au + 3Cl2 + 2HCl → 2HAuCl4

Недостаток данной реакции в том , что материалы реакции нужно нагревать до температуры не менее чем 200°C , что затрудняет и так опасное получение золота .
Также в этой реакции можно использовать хлорную воду которую получают взаимодействием хлора с водой :

Cl2 + H2O → HClO + HCl

Au + HClO + HCl → H(AuCl4)

Из кислот составляющий одно наименование растворяет золото только селеновая кислота H2SeO3 реакция протекает при температуре 200°C .

2Au + 6H2SeO4 →Au2(SeO3)3 + 3H2SeO3 + 3H2O

в результате чего получаться раствор красно — жёлтого цвета селената золота (III) который не растворим при обычных условиях в воде , но растворим в серной H2SO4 и азотной кислоте HNO3 . А вот соляная кислота HCl приводит к его разрушению .

Самое известное применение по окислению золота после царской водки можно отдать цианированию , оно основано в взаимодействии кислорода воздуха или других окислителей в присутствии цианидов . В качестве цианидов используют соли калия или натрия , другими словами всеми известный цианистый калий , по мимо солей можно использовать и цианистую кислоту ( синильная кислота ) но из за большой ядовитости не используется . Эту реакцию цианирования золота применяют для получения золота из руды с малым содержанием благородного металла .

4Au + 8NaCN + 2H2O → 4Na[Au(CN)2] + 4NaOH

Восстановление из цианоауратов производиться с помощью мелкого цинка :

2Na[Au(CN)2] + Zn → Na2[Zn(CN)4] + 2Au

Со фтором F благородный металл реагирует с образованием фторидов золота , но данная реакция не устойчивая и заканчивается тем что материал просто разлагается на производные фтор и золото . Интервал температуры при которой реакция ведёт стабильно от 300 до 400 градусов :

В недавнем прошлом золото добывали с довольно известным способом амальгамацией , её с начало приписывали к алхимии как получение золота из ртути после возгонки и нагревания некоторых руд . В последствии стало известно , что ртуть вступает в природный сплав с золотом уже при комнатной температуре , а нагревание разлагает на простые компоненты золото и ртуть :

AuHg + t → Au + Hg

Единственное , что нужно было сделать это провести рафинирование золота с последующим электрохимическим восстановлением , что приведёт к получению золота 999, 9 пробы.

Статья на тему химия золота

Похожие страницы:

Понравилась статья поделись ей

Leave a Comment

Для отправки комментария вам необходимо авторизоваться.

Растворение золота в царской водке: очистка, пропорции раствора кислот, осаждение золота в домашних условиях и его переплавка в слитки

Царская водка – вода царей — Aqua Regia на латыни – смесь двух кислот, соединенных вместе. Азотная и соляная кислоты берутся в пропорции один к трем. Это баланс по массе, при пересчете на чистые вещества один к двум. Издает неприятный хлорный запах. Уникальная особенность состава – возможность растворять ряд драгоценных металлов – золота, платины и др. Используется для очищения золота от примесей путем фильтрования и осаждения металла.

Царская водка: история названия, пропорция кислот и химические свойства

Свойства Aqua Regia была описаны еще до того момента, как была открыта соляная кислота в 14 веке. Состав получил широкое распространение и свое название в эпоху расцвета алхимии на Европейском континенте. Алхимик из Германии Альберт Великий (Кельнский), который был наставником Фомы Аквинского, назвал ее aqua secunda как производное от aqua prima, азотной кислоты.

В переводе с латыни «вторичная водка» и «первичная водка».

Представители алхимической когорты начали именовать ее царской тогда, когда кардинал Бонавентура, относимый католичеством к отцам церкви, установил, что вещество, которое объединило две кислоты способно растворять «царя металлов». Ранее этого момента считалось, что благородный металл не может быть ничем изменен. Взаимодействие царской водки и золота доказало обратное. В России М.В Ломоносов называл раствор «королевской водкой».

Символ Aqua Regia, принятый у алхимиков: ▽R. перевернутый треугольник — знак воды.

Химические продукты, соединяясь, взаимодействуют и образуют состав продуктов, который отличается высокой активностью. Это проявляется в сильном запахе с оттенками хлора и диоксида азота. Газообразная двуокись азота желтого цвета напоминает дым такого тона.

Сначала царская водка не имеет цвета, но постепенно приобретает желто-оранжевый оттенок, становясь очень сильным окислителем. Если ее хранить некоторое время, постепенно разлагается, выделяя газообразные вещества.

Скорость травления, то есть окисления, или уровня растворимости, золота — около 10 мкм/мин. Другие благородные металлы требуют для прохождения реакции нагрева до определенных температур. Это относится к родию и иридию. Иными свойствами отличается такой металл, как серебро. Растворение в Aqua Regia не наступает, на поверхности образуется слой AgCl, хлорида драгоценного металла.