Золото (Au, от латинского Aurum) — химический элемент, который находится в I группе Таблицы Менделеева, входит в группу благородных металлов. К этой группе, помимо золота, относятся также серебро, платина, рутений, родий, палладий, осмий, иридий и иногда рений. Это название вышеперечисленные металлы получили благодаря высокой химической стойкости. Золото очень ценится во всем мире ещё с самых древних времен. О его особой ценности говорит тот факт, что любой средневековый алхимик считал целью своей жизни получить золото из других веществ, чаще всего в качестве исходного использовалась ртуть. Существуют легенды, что некоторым, таким как Николя Фламель, это даже удалось.
Золото, свойства атома, химические и физические свойства.
Au 79 Золото
196,966569(4) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d10 4f14 5s2 5p6 5d10 6s1
Золото — элемент периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева с атомным номером 79. Расположен в 11-й группе (по старой классификации — побочной подгруппе первой группы), шестом периоде периодической системы.
Атом и молекула золота. Формула золота. Строение атома золота
Цены на золото
Изотопы и модификации золота
Свойства золота (таблица): температура, плотность, давление и пр.
Физические свойства золота
Химические свойства золота. Взаимодействие золота. Химические реакции с золотом
Получение золота
Применение золота
Таблица химических элементов Д.И. Менделеева
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.
Атом и молекула золота. Формула золота. Строение атома золота:
Золото (лат. Aurum) – химический элемент периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева с обозначением Au и атомным номером 79. Расположен в 11-й группе (по старой классификации – побочной подгруппе первой группы), шестом периоде периодической системы.
Золото – металл. Относится к группе переходных металлов, а также к драгоценным металлам и металлам платиновой группы.
Золото обозначается символом Au.
Как простое вещество золото при нормальных условиях представляет собой мягкий, тяжёлый металл жёлтого цвета.
Молекула золота одноатомна.
Химическая формула золота Au.
Электронная конфигурация атома золота 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d10 4f14 5s2 5p6 5d10 6s1. Потенциал ионизации (первый электрон) атома золота равен 890,13 кДж/моль (9,225554(4) эВ).
Строение атома золота. Атом золота состоит из положительно заряженного ядра (+79), вокруг которого по шести оболочкам движется 79 электронов. При этом 78 электронов находятся на внутреннем уровне, а 1 электрон – на внешнем. Поскольку золото расположен в шестом периоде, оболочек всего шесть. Первая – внутренняя оболочка представлена s-орбиталью. Вторая – внутренняя оболочка представлены s- и р-орбиталями. Третья и пятая – внутренние оболочки представлены s-, р- и d-орбиталями. Четвертая – внутренняя оболочка представлены s-, р-, d- и f-орбиталями. Шестая – внешняя оболочка представлена s-орбиталью. На внешнем энергетическом уровне атома золота на 6s-орбитали находится один неспаренный электрон. В свою очередь ядро атома золота состоит из 79 протонов и 118 нейтронов. Золото относится к элементам d-семейства.
Радиус атома золота (вычисленный) составляет 174 пм.
Атомная масса атома золота составляет 196,966569(4) а. е. м.
Содержание золота в земной коре составляет 3,1×10-7 %, в морской воде и океане – 5,0×10–9 %.
Золото, свойства атома, химические и физические свойства
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.
Свойства золота (таблица): температура, плотность, давление и пр.:
Подробные сведения на сайте ChemicalStudy.ru
| 100 | Общие сведения | |
| 101 | Название | Золото |
| 102 | Прежнее название | |
| 103 | Латинское название | Aurum |
| 104 | Английское название | Gold |
| 105 | Символ | Au |
| 106 | Атомный номер (номер в таблице) | 79 |
| 107 | Тип | Металл |
| 108 | Группа | Драгоценный, переходный металл, металл платиновой группы |
| 109 | Открыт | Известно с древних времен |
| 110 | Год открытия | до 6000 года до н. э. |
| 111 | Внешний вид и пр. | Мягкий, тяжёлый металл жёлтого цвета |
| 112 | Происхождение | Природный материал |
| 113 | Модификации | |
| 114 | Аллотропные модификации | |
| 115 | Температура и иные условия перехода аллотропных модификаций друг в друга | |
| 116 | Конденсат Бозе-Эйнштейна | |
| 117 | Двумерные материалы | |
| 118 | Содержание в атмосфере и воздухе (по массе) | 0 % |
| 119 | Содержание в земной коре (по массе) | 3,1·10-7 % |
| 120 | Содержание в морях и океанах (по массе) | 5,0·10-9 % |
| 121 | Содержание во Вселенной и космосе (по массе) | 6,0·10-8 % |
| 122 | Содержание в Солнце (по массе) | 1,0·10-7 % |
| 123 | Содержание в метеоритах (по массе) | 0,000017 % |
| 124 | Содержание в организме человека (по массе) | 0,00001 % |
| 200 | Свойства атома | |
| 201 | Атомная масса (молярная масса) | 196,966569(4) а. е. м. (г/моль) |
| 202 | Электронная конфигурация | 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d10 4f14 5s2 5p6 5d10 6s1 |
| 203 | Электронная оболочка | K2 L8 M18 N32 O18 P1 Q0 R0 |
| 204 | Радиус атома (вычисленный) | 174 пм |
| 205 | Эмпирический радиус атома* | 135 пм |
| 206 | Ковалентный радиус* | 136 пм |
| 207 | Радиус иона (кристаллический) | Au+ 151 (6) пм, Au3+ 82 (4) пм, 99 (6) пм, Au5+ 71 (6) пм (в скобках указано координационное число – характеристика, которая определяет число ближайших частиц (ионов или атомов) в молекуле или кристалле) |
| 208 | Радиус Ван-дер-Ваальса | 166 пм |
| 209 | Электроны, Протоны, Нейтроны | 79 электронов, 79 протонов, 118 нейтронов |
| 210 | Семейство (блок) | элемент d-семейства |
| 211 | Период в периодической таблице | 6 |
| 212 | Группа в периодической таблице | 11-ая группа (по старой классификации – побочная подгруппа 1-ой группы) |
| 213 | Эмиссионный спектр излучения | |
| 300 | Химические свойства | |
| 301 | Степени окисления | -3, -2, -1, 0, +1, +2, +3, +5 |
| 302 | Валентность | I, II, III, V |
| 303 | Электроотрицательность | 2,64 (шкала Полинга) |
| 304 | Энергия ионизации (первый электрон) | 890,13 кДж/моль (9,225554(4) эВ) |
| 305 | Электродный потенциал | Au+ + e– → Au, Eo = +1,692 В, Au3+ + 2e– → Au+, Eo = +1,401 В, Au3+ + 3e– → Au, Eo = +1,498 В |
| 306 | Энергия сродства атома к электрону | 222,747(3) кДж/моль (2,308610(25) эВ) |
| 400 | Физические свойства | |
| 401 | Плотность* | 19,30 г/см3 (при 20 °C и иных стандартных условиях, состояние вещества – твердое тело), 17,31 г/см3 (при температуре плавления 1064,18 °C и иных стандартных условиях, состояние вещества – жидкость) |
| 402 | Температура плавления* | 1064,18 °C (1337,33 К, 1947,52 °F) |
| 403 | Температура кипения* | 2970 °C (3243 K, 5378 °F) |
| 404 | Температура сублимации | |
| 405 | Температура разложения | |
| 406 | Температура самовоспламенения смеси газа с воздухом | |
| 407 | Удельная теплота плавления (энтальпия плавления ΔHпл)* | 12,55 кДж/моль |
| 408 | Удельная теплота испарения (энтальпия кипения ΔHкип)* | 342 кДж/моль |
| 409 | Удельная теплоемкость при постоянном давлении | 0,132 Дж/г·K (при 0-100 °C) |
| 410 | Молярная теплоёмкость* | 25,418 Дж/(K·моль) |
| 411 | Молярный объём | 10,2 см³/моль |
| 412 | Теплопроводность | 318 Вт/(м·К) (при стандартных условиях), 318 Вт/(м·К) (при 300 K) |
| 500 | Кристаллическая решётка | |
| 511 | Кристаллическая решётка #1 | |
| 512 | Структура решётки | Кубическая гранецентрированная |
| 513 | Параметры решётки | 4,0781 Å |
| 514 | Отношение c/a | |
| 515 | Температура Дебая | 170 K |
| 516 | Название пространственной группы симметрии | Fm_ 3m |
| 517 | Номер пространственной группы симметрии | 225 |
| 900 | Дополнительные сведения | |
| 901 | Номер CAS | 7440-57-5 |
Примечание:
205* Эмпирический радиус атома золота согласно [1] и [3] составляет 144 пм.
206* Ковалентный радиус золота согласно [1] и [3] составляет 136±6 пм и 134 пм соответственно.
401* Плотность золота согласно [3] и [4] составляет 19,3-19,32 г/см3 (при 0 °C и иных стандартных условиях, состояние вещества – твердое тело) и 19,3 г/см3 (при 0 °C и иных стандартных условиях, состояние вещества – твердое тело).
402* Температура плавления золота согласно [4] составляет 1063,4 °C (1336,55 K, 1946,12 °F).
403* Температура кипения золота согласно [3] и [4] составляет 2856 °C (3129 К, 5173 °F) и 2880 °C (3153,15 K, 5216 °F) соответственно.
407* Удельная теплота плавления (энтальпия плавления ΔHпл) золота согласно [3] составляет 12,68 кДж/моль.
408* Удельная теплота испарения (энтальпия кипения ΔHкип) золота согласно [3] и [4] составляет ~340 кДж/моль и 348,5 кДж/моль соответственно.
410* Молярная теплоёмкость золота согласно [3] составляет 25,39 Дж/(K·моль).
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 золотого песка (шлиха) 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.
Стоимость
Благородный металл дорог всегда. Сегодня его стоимость определяется на бирже. Там единицы измерения элитного товара – тройская унция (обозначается как oz) и грамм (г).
Тройская унция – это 31,1 г. Примерно как золотой кубик с ребром чуть менее 1,5 см.
Цена золотого металла постоянно меняется – соответственно состоянию экономики. Если ее «штормит», он дорожает. В спокойные времена деловые люди предпочитают другие финансовые инструменты.
Однако благородный аурум – выгодная долгосрочная инвестиция. За 20 лет, с начала тысячелетия, он подорожал всемеро – с $300 до $2000 за унцию.
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.
Имитации
Подделывать статусный металл умели со времен египетских фараонов. Это было несложно: золото слишком похоже на другие металлы и руды. Например, на поделочный камень пирит. Испанские конкистадоры отбирали его у индейцев, полагая, что это золото. В эту же ловушку попали старатели времен золотой лихорадки на Аляске.
Недаром пирит стали называть «золотом дураков».
Более благородные варианты: электрон (сплав аурума с серебром) и поликсен (платина плюс другие компоненты, придающие сплаву золотистость).
Человеком созданы следующие виды «золота»:
- Французское – медь + олово + цинк.
- Абиссинское – медь + цинк + аурум (0,5%).
- Немецкое (голдин) – медь + алюминий.
Есть другие разновидности фальсификаций на основе латуни: томпак, пинчбек, прочие.
Отличить такую подделку самостоятельно невозможно. Домашние методы – воздействие йодом, проверка ляпис-карандашом – позволяют опознать происхождение лишь поверхностного слоя.
Проверка на магнетизм помогает тоже не всегда.
Поэтому золотые украшения стоит покупать у проверенных продавцов и не сразу срывать бирку с пломбой. Можно отнести изделие ювелиру или в ломбард для дополнительной проверки.
Уровень международных резервов
Международные резервы стран мира в 2006
| Государства с наибольшими международными резервами. | $1953 (Март 2009) | |
| 2 | Япония | $1042,34 (Август 2009) |
| — | Еврозона | $531 (Февраль 2009) |
| 3 | Россия | $413 (Июль 2009) |
| 4 | Китайская Республика | $305 (Апрель 2009) |
| 5 | Индия | $256 (Май 2009) |
| 6 | Республика Корея | $212 (Апрель 2009) |
| 7 | Бразилия | $203 (Март 2009) |
| 8 | Гонконг | $186 (Март 2009) |
| 9 | Сингапур | $166 (Март 2009) |
| 10 | Германия | $144 (Февраль 2009) |
В десятке данных стран находится более 50 процентов от общих международных резервов мира.
Где используется
Веками золотой металл был материалом для монет и ювелирных украшений. Это статусный материал, из которого изготавливали царские, императорские короны, венцы, другие атрибуты власти. Истории известны золотые троны.
Сегодня добытое сырье распределяется по следующим направлениям (%):
- ювелирные изделия – 40;
- резервы национальных Центробанков и международных финансовых организаций – 25;
- инвестиционные счета – 25;
- промышленность, медицина – по 5.
Золотые монеты были в ходу как платежное средство вплоть до Первой мировой войны (1914 год). На них обменивали любую бумажную купюру.
Ювелирные изделия
Золото – материал номер один для верхнего ценового сегмента в ювелирном деле. В ювелирных изделиях оно великолепно само по себе и как оправа драгоценных камней.
Инвестирование
Драгоценный металл – проверенный объект сохранения и приумножения капитала.
Золотой запас есть в каждой стране. У России он измеряется тысячами тонн.
Семейную «кубышку» стараются создать обычные граждане:
- Традиционно люди вкладываются в банковские слитки или инвестиционные монеты.
- В сегменте ювелирных изделий объектом инвестирования признаны экземпляры с необычным провенансом (историей) либо авторства знаменитых брендов.
Если речь о выполненном серийно колечке, колье, брошке, разумными вложениями считаются изделия простых форм. При сдаче в ломбард или продаже потери в стоимости будут минимальными. В таких ситуациях даже самое замысловатое украшение из золота оценивается как лом, идущий на переработку. Принимается на вес по так называемой «технической» цене.
Золото в слитках
Крупнейшие золотые резервы в мире (на 2018 г).
| № | Страна/организация | Золото (тонн) | Доля золота в общем объёме валютных резервов государства (%) |
| 1 | США | 8133,5 | 74,5 % |
| 2 | Германия | 3369,9 | 69,6 % |
| 3 | Международный валютный фонд | 2814,0 | — |
| 4 | Италия | 2451,8 | 66,6 % |
| 5 | Франция | 2436,0 | 62,4 % |
| 6 | Россия | 2170,0 | 18 % |
| 7 | КНР | 1842,6 | 2,3 % |
| 8 | Швейцария | 1040,0 | 5,2 % |
| 9 | Япония | 765,2 | 2,5 % |
| 10 | Нидерланды | 612,5 | 67,3 % |
Медицина
Фармакологией соединения аурума используются при изготовлении медпрепаратов для лечения ревматоидных артритов, туберкулеза, других недугов. Радиоактивный изотоп металла задействуется онкологами.
Изменились приоритеты при использовании благородного металла в стоматологии. До середины ХХ века престижным считалось иметь золотые зубы (коронки). Но сегодня драгоценный металл вытесняют металлокерамика, другие новейшие материалы. Зато желающие выглядеть молодо «вшивают» золотые нити под кожу.
Промышленность
Золотое сырье незаменимо в промышленности. Так, для радиоэлектроники это материал пайки. Им покрывают зеркала телескопов для обеспечения дальней космической связи, используют в передовых отраслях, включая нанотехнологии.
Благородный металл нашел применение даже в кулинарии. Кондитеры декорируют им готовые изделия.
Пищевая добавка Е175 – это съедобное золото.
Ученым удалось получить аурум из ртути, выбив «лишние» атомы. Мечта алхимиков сбылась, но себестоимость конечного продукта превысила рыночную на порядки.
Таблица: соответствие проб разных систем
В зависимости от свойств и состава драгметалла определяют не только стоимость готовых изделий, но и правила обращения с ними. Например, чистый металл требует более бережного отношения, т. к. подвержен воздействию механических нагрузок. Украшения для мужчин и женщин могут содержать минимум аурума. При этом проба самая низкая.
Наилучший вариант – драгоценности, которые содержат 50-70% драгметалла. Это могут быть браслеты, серьги, кулоны в виде знака зодиака, обручальные кольца и даже деньги (когда существовала Золотая Орда, и позднее, на территории России была востребована чеканка монет).
Сегодня платежных систем множество, как и способов определения чистоты золота, влияющего на валюту: каратная, метрическая. Чтобы уметь самостоятельно определять пробу, нужно изучить таблицу.
| Метрическая | Каратная | Золотниковая |
| 1000/999 | 24 | 96 |
| 958 | 23 | 92 |
| 875 | 21 | 84 |
| 750 | 18 | 72 |
| 583/585 | 14 | 56 |
| 500 | 12 | 48 |
| 375 | 9 | 36 |
Драгоценные украшения
