Физико-химические свойства благородных металлов


Физико-химические свойства благородных металлов и общие принципы их извлечения.

К благородным металлам относятся золото, серебро, платина и платиноиды – палладий, осмий, иридий, рутений и родий.

Золото (Au) и серебро (Ag) известны и потребляются человеком с глубокой древности – 8–12 тыс. лет до н.э. (каменный век).

Платина (Pt) исследовалась с 1782 г. Металлы платиновой группы – рутений (Ru), осмий (Os), родий (Rh), иридий (Ir), палладий (Pd) – открыты в XVIII–XIX вв.

Благородные металлы по сравнению с другими металлами имеют более высокую химическую устойчивость в различных средах и в первую очередь в отношении образования кислородных соединений.

Несмотря на малое распространение в природе (% масс.: Ag – 10–5 , Au – 5·10–7, Pt – 5·10–8 , т. е. 0,5 мг/т Pt, 5 мг/т Au и 500 мг/т Ag, Pd – 5·10–6 , Ir – 10–7, Rh – 10–7, Os – 5·10–6, Ru – 5·10 –6) и сравнительно высокую стоимость, благородные металлы и их сплавы имеют широкое применение в современной технике и в быту. Это связано с разнообразием их физико-химических свойств, а также с некоторыми их особыми свойствами.

Теплопроводность и электропроводность серебра выше всех металлов, за ним следуют медь, золото и др. Платина обладает низкой электропроводностью.

Золото, серебро и платина – высокопластичные и ковкие металлы. Они хорошо прокатываются в тонкие листы, протягиваются в тонкую проволоку и штампуются. Золото и серебро сравнительно легкоплавкие.

Осмий, иридий, рутений, родий, палладий обладают высокой механической прочностью, твердостью (твердость первых трех близка к закаленной стали), высокой температурой плавления (тугоплавкие) и кипения.

По плотности, атомному числу, атомной массе платиновые металлы являют две триады, которые, в свою очередь, вместе с золотом и серебром образуют две подгруппы благородных металлов:

  • – тяжелые платиновые металлы (осмий, иридий, платина) совместно с золотом;
  • – легкие платиновые металлы (рутений, родий, палладий) совместно с серебром.

Для благородных металлов характерна высокая стойкость по отношению к химическим реактивам, которая, однако, проявляется по-разному.

По мере возрастания химической устойчивости благородные металлы могут быть расположены в следующем порядке:

  • – наименее устойчивые: серебро, палладий, осмий;
  • – устойчивые: платина, золото;
  • – весьма устойчивые: рутений, родий;
  • – наиболее устойчив иридий.

Химическая устойчивость металла определяется его сродством с электроном. Так, электродные потенциалы золота, платины, палладия и серебра в водных растворах составляют, В:

Е° = 1,68 для Au+ + e → Au;

E° = 1,5 для Au+3 + 3e → Au;

E° = 1,2 для Pt+2 + 2e → Pt;

E° = 0,987 для Pd+2 + 2e → Pd;

E° = 0,799 для Ag+ + e → Ag

Золото растворяется только в царской водке (смесь азотной и соляной кислот в объёмном соотношении 1:3) и в растворах цианидов щелочных металлов.

Серебро легко растворяется в концентрированной азотной и горячей серной кислотах, а также в растворах цианидов щелочных металлов.

По отношению к щелочам золото и серебро устойчивы. Все их химические соединения легко восстанавливаются до металла.

При воздействии кислот на металлы платиновой группы при обычных температурах никаких соединений не образуется. При повышенной температуре и в дисперсном состоянии платиновые металлы химически менее устойчивы, причем по отношению к различным реагентам ведут себя неодинаково.

VN:F [1.9.20_1166]
Rating: 7.2/10 (6 votes cast)
Физико-химические свойства благородных металлов, 7.2 out of 10 based on 6 ratings

Читайте так же:

  1. Принципы извлечения благородных металлов из рудного сырья
  2. Извлечение благородных металлов

Интересно

Ювелиры »

При копировании каких-либо материалов gold999.info, обратная ссылка обязательна.
Права на тексты, изображения и видео принадлежат их авторам. Все материалы представлены на сайте только для ознакомления.
61 / 0,157 / 9.01mb