Благородные металлы. Золото и серебро.

Характерной особенностью всех благородных металлов при растворении является их склонность к образованию комплексных соединений.

Золото и серебро с кислородом образуют характерный для элементов их группы оксид, соответствующий формуле R2O.

Соли оксида серебра:

• – хлорид серебра нерастворим в воде (этим пользуются при очистке растворов сульфата цинка от хлора);
• – легко образуют соединения с аммиаком и растворяются в нем;
• – растворяются:

а) в крепкой соляной кислоте;

б) гипосульфите, тиомочевине (ThiО);

в) растворах цианидов щелочных металлов.

Высшие галоидные соединения легко теряют часть галоидной составляющей и переходят в низшую форму:

AuX3 → AuX + X2,

PtX4 → PtX2 + X2,

где Х – галоид, причем платина в своих галоидных соединениях отщепляет галоидную составляющую ступенчато:

PtX4 → PtX3 → PtX2 → Pt X → Pt

Золото, как и тяжелая триада платиновой группы – осмий Os, иридий Ir, платина Pt, – образует амфотерные оксиды – кислотные основания соответствующих кислот, при взаимодействии которых со щелочью получаются соли, например, аурат натрия – Na[Au(OH)4], NaAuO2; осмиат натрия – Na 2(OsO4) и др.

Все благородные металлы по многим свойствам своих соединений весьма сходны между собой. Например, все они образуют комплексные соединения:

AuCl3 + HCl = H[AuCl4],
AuCl3 + KCl = K[AuCl4],
4Au + 8KCN + O2 + 2H2O = 4K[Au(CN)2] + 4KOH

(аналогично растворяется в цианидах металлическое серебро).

PtCl2 + 2HCl = H2[PtCl4],
PtCl2 + 2KCl = K2[PtCl4],
PtCl2 + 4KCN = K2[Pt(CN)4] + 2KCl

(металлическая платина в цианидах растворяется с трудом).

Все благородные металлы образуют амальгамы – системы, одним из компонентов которых является ртуть. Условием образования амальгам является свободная от оксидных пленок поверхность металла. Наличие оксидных пленок на поверхности неблагородных металлов объясняет невозможность образования ртутью с ними амальгам.

Особенности образования амальгам благородных металлов:

• – ртуть образует в этих металлах твёрдые растворы, причем граница растворимости в платине выше, чем в золоте, и ниже, чем в серебре;
• – растворимость этих металлов в ртути весьма мала, при этом растворимость платины ниже, чем серебра и золота;
• – во всех системах компоненты образуют интерметаллические соединения, часть которых образует со своими компонентами фазы;
• – во всех указанных системах соединения компонентов разлагаются ниже температуры плавления этих соединений;
• – все соединения в этих трех системах (золото-ртуть, серебро-ртуть, платина-ртуть) имеют весьма малый термический эффект.

Таким образом, в указанных системах образуются растворы (твёрдые и жидкие – жидкая ртуть) и интерметаллические соединения.

Широкое применение в современной технике и в быту благородных металлов и их сплавов связано в первую очередь с химической и коррозионной стойкостью, высокими электропроводностью и теплопроводностью, способностью к катализу, специфическими магнитными свойствами, высокой отражательной способностью, термоэлектрическими свойствами и др.

Из благородных металлов и сплавов изготавливают припои, электроконтакты, термосопротивления, термопары, фильеры для искусственного волокна, постоянные магниты, нагреватели лабораторных печей, химическую посуду, антикоррозионные покрытия на других металлах, медицинский инструмент, катализаторы, зубные протезы, ювелирные, наградные и другие изделия промышленного и бытового назначения.

Золото, сохраняя с давних времен роль денежного эквивалента, в чистом виде применяется в относительно небольших количествах в медицине, для золочения и изготовления разрывных контактов. Основную часть золота используют в виде сплавов. Наиболее широкое распространение имеют золотые сплавы в ювелирной технике. К ювелирным сплавам золота относятся его сплавы с медью и серебром, а также с добавками платины, палладия, цинка, олова и других металлов. В зубопротезной практике применяют сплавы золота с медью, серебром, платиной, кадмием и цинком.

Состав сплавов золота (серебра, платины) с другими металлами часто характеризуется пробой, которая выражается числом частей благородного металла в 1000 частях (по массе) сплава. Так, для ювелирных золотых сплавов характерны пробы 375 (37,5 %), 500, 585, 750 и 916. В рудах и концентратах концентрация благородных металлов выражается в граммах на тонну сырья.

Золотые сплавы находят применение и в ряде современных областей техники – космической, ядерной, ракетной и реактивной.

Мировое производство в 2001–2002 гг. составляло (без СНГ), т/год: Au – 2530…2570, Ag – 17610…18320, Pt – 154…162, Pd – 174…177.

В СССР золота производилось около 240 т/год, серебра 2500. Россия производит (по состоянию на 2001–2002 гг.), т/год: Au – 150…170 (в том числе вторичного около 20), Ag – 2600 (в том числе вторичного 1300), Pt – 29…30, Pd – 90…94.

Читайте так же:

1. Физико-химические свойства благородных металлов
2. Принципы извлечения благородных металлов из рудного сырья
3. Извлечение благородных металлов
4. Тройская унция золота