Молярная масса золота (au), формула и примеры

Золото пленяло умы многие века, заставляя тратить на его поиски большую часть жизни, вступать в войны, идти на обман и предательство. На нашей планете есть множество металлов и иных химических веществ, давно подвергнутых периодизации.

alt

Узнай стоимость своей работы

Бесплатная оценка заказа!

Оценим за полчаса!

Среди них есть более ценные, а есть те, что стоят сравнительно недорого и повсеместно применяются в промышленности. Разграничение по классам ценности металлов произошло уже давно, чтобы понять, почему до сих пор страны, биржи, крупнейшие компании и богатейшие люди стремятся обладать золотом, следует познакомиться с ним поближе.

Формула золота еще с древности использовалась учеными в предшествующих химии науках.

Молярная масса золота (au), формула и примеры

Химическая справка

Золото обозначается в химии как Aurum, сокращенно Au, в электронном виде: KLMNO6s1, Eион(Ме=>Ме++e)=9,22 эВ. В таблице Менделеева золото занимает атомный номер 79.

Оно находится в 11 группе шестого периода. Также у золота есть международный регистрационный номер CAS: 7440-57-5. Атомная масса элемента равна 196,9665 г/молль.

Золото – это простое вещество, так как оно состоит из изотопов одного металла.

alt

Узнай стоимость своей работы

Бесплатная оценка заказа!
Читайте также:  Уравнения максвелла в интегральной форме, с примерами

Оценим за полчаса!

Молярная масса золота (au), формула и примеры

Свойства золота уникальны и позволяют использовать его в области электроники, в медицине, в производстве оборудования для химических лабораторий. Оно обладает повышенной тепло- и электропроводимостью.

Именно поэтому тонкое напыление золота методом гальванизации до сих пор может использоваться в производстве электрики. Золото кипит только при 2880 градусах, его плотность составляет 19.32г/см3, а температура плавления – 1064.43°С.

Золото достаточно инертно, даже при высокой температуре не вступает в реакции с иными химическими элементами.

История золота

Название золото получило за свой желтый окрас. На многих языках его название звучит по-разному, но так или иначе связано с обозначением желтого, золотистого или зеленоватого цвета. Золото отличает несколько ключевых параметров.

Это благородный металл, так как он не подвержен коррозии и не вступает в окислительные реакции под воздействием внешней среды. Кстати, именно поэтому он успешно применяется в стоматологии. Золото обладает повышенной плотностью и именно на этом построена система его добычи путем промывания ила, песка, речной воды.

Также, золото очень мягкое и пластичное. Не смотря на свойства металла, его можно поцарапать даже без применения специального инвентаря.

Молярная масса золота (au), формула и примеры

Золото было, пожалуй, первым металлом, который открыл человек. Упоминания о нем есть во всех сохранившихся источниках древности, оно пользовалось почетом и стоило достаточно дорого.

Нет сомнений, что интерес к золоту никогда не ослабевал. Его ценили за красоту и особые свойства, лишь позже осознав и ценность его физических свойств.

Еще до того, как стала известна химическая формула вещества, покупка золота считалась отличным вложением средств.

Природное золото

В природе золото встречается в виде ископаемых самородков или россыпи. Если речь идет не о крупицах, разбросанных в руде или вымытых водой, то это самородки, которые можно отнести к различным подвидам: электрум, палладиевое золото, медистое, висмутовое. В этом случае химический состав золота будет включать и примеси, которые могут варьироваться в процентном соотношении.

Молярная масса золота (au), формула и примеры

Электрум – это сплав с серебром, известный еще в глубокой древности. Собственно, это первый сплав, с которым имел дело человек. Это минерал, в котором около половины занимают частицы серебра. Его название произошло от слова “янтарь”, что было процитировано внешним видом минерала.

Палладиевые сплавы – это соединения с серебром, медью, хромом, никелем и иными веществами. Висмутовое золото содержит до 4% этого серебристо-розового металла. Медистое золото содержит до 20% меди, которая придает ему рыжеватый оттенок. Также возможно минеральное образование золота с железом, ртутью, иридием.

Россыпное золото называется шлиховым, и состоит из осадка тяжелых металлов, среди которых есть и золотые крупицы.

Получение чистого золота

Золото почти не встречается в природе в своем чистом виде. После долгих веков промывки золотоносного песка и руды, человечество нашло более эффективный способ выделения золотых крупиц – амальгамацию.

Для этого способа необходимы элементы, которые способны вступать в реакцию с золотом и этим элементом является ртуть. Она добавляется в руду, соединяется с золотом, а затем удаляется и пускается в дальнейшую работу. Также работает и цианирование.

Золото осаждается из полученного раствора с применением цинка. Также может проводиться регенерация с помощью раствора щелочи.

Молярная масса золота (au), формула и примеры

Для того, чтобы получить чистый слиток или сплав с контролируемым количеством и составом примесей, нужно провести ряд процедур. Комплекс таких мер называется аффинаж – очистка руды, лома, сплава с целью получить чистое золото.

В качестве материала для работы могут быть взяты любые частички золота – детали электродов, элементы лабораторного оборудования, ювелирные изделия. Есть несколько методов, считающихся наиболее успешными.

Химия золота остановилась на этих способах, как несущих минимальные потери золотых частиц и расходующих меньше средств на вспомогательные материалы.

Молярная масса золота (au), формула и примеры

Химическое рафинирование – это выделение химических элементов из руды, золотоносной природной крошки или лома изделий, бывших в употреблении. Оно многоступенчатое и включает ряд опытов, которые направлены на выделение ценной составляющей. В первую очередь исключается из состава железо, так как оно не дает проводить необходимые операции.

Оно может быть исключено с помощью магнита, или же с применением серной или соляной кислоты, которые растворят его частицы. Следующая стадия требует применения азотной кислоты, которая растворяет многие примеси, традиционно соседствующие с золотом – медь, серебро, цинк, олово. Золото остается в осадке, а в реакции используется поваренная соль.

Далее осадок, содержащий золото и серебро, обрабатывается с помощью азотной и соляной кислоты. После проведения необходимых смешиваний, ряда нагревов и сливов, получают коричневый осадок, который тщательно промывают. После проведения финальной стадии очистки, получается золотая пыль, которую сплавляют в слиток.

Чистота такого золота может составлять от 99,95%.

На производстве используется электрохимический способ очистки, в этом случае требуется чистое сырье, не ниже 900 пробы, чистейшее золото для проведения процедуры, а также кислоты. Также существует способ Миллера, который основан на газообразном выпаривании примесей посредством использования летучего хлора. Этот метод может быть опасен, так как ядовитые газы могут попасть в воздух.

Алхимики

Никто не ставит сейчас под сомнение состав золота, но когда-то оно считалось не только составляющим минералов и благородным металлом в очищенном виде, но и чем-то, что можно получить из другого вещества. Речь идет об алхимии, науке, которая появилась задолго до химии и стала ее прародительницей.

Алхимиков считали колдунами и шарлатанами, им не доверяли и их боялись, но, тем не менее, не существует доказательств, которые бы позволили с уверенностью сказать, что это лженаука или вымысел. Существуют книги по алхимии, свидетельства очевидцев, истории, вписанные в хроники.

Конечно, золото всегда было наибольшей ценностью и идея его получения при помощи опытов стала «идеей фикс» для многих поколений ученых.

Молярная масса золота (au), формула и примеры

У алхимиков было особое видение мира, они считали, что в природе все едино и все эволюционирует. Это относилось и к человеческой душе, и к минералам, веществам. Низшим металлом считался свинец, он был несовершенен, высшим – золото, так как оно обладало исключительными свойствами.

Многие свидетельства указывают на то, что алхимики нашли секретное соединение, которое обращало олово и ртуть в чистейшее золото – философский камень.

Состав и свойства этого камня остались неизвестны, так как те, кто его изобрели, унесли секрет в могилу, а свидетели могли рассказать лишь о процессе превращения олово, смешанного с порошком или камнем, в золото.

Алхимическое золото по сей день будоражит умы, формула неизвестна даже сейчас при том, что наши технологии так развиты. Единственным доказательством в пользу достоверности этих экспериментов можно назвать эксперименты с ураном, когда при особом воздействии он образует совсем иные, новые, вещества.

История требует уважительного отношения и вспомнив о грандиозных сооружениях, возведенных еще до нашей эры, дальних путешествиях и блестящих изобретателях, можно лишь развести руками, предположив, что алхимики древности знали о металлах гораздо больше, чем мы.

Золото в химии – лишь один из элементов, обладающий особыми свойствами, но его название в жизни людей побуждает совершенно другие ассоциации, чем другие металлы. Оно является мерилом состоятельности и успеха, символизирует власть и влияние.

Конечно, человека в самом начале его знакомства с этим металлом привлекла его красота. Золотой цвет напоминал о Солнце, которое обожествлялось многими народами многие века. Золото стало материалом для культовых сооружений, украшений.

Позже из него были выпущены первые монеты, так вошло в обиход понятие денег. Во времена империй и царств золото использовалось в отделке утвари и помещений.

В церквях оно всегда использовалось для рам, покрытий, украшений, сусальное золото получило широкое распространение, а купола церквей покрывало листовое. Сейчас золото используется и для эстетических целей, и ради науки.

Источник: http://golden-inform.ru/prochee/formula-zolota-v-ximii/

Плотность золота: таблица от 333 до 99 пробы, удельная масса и свойства, влияние температуры

Здравствуйте, дорогие почитатели золота! Многие любуются его приятным блеском, хоть и не все знают, что он обусловлен структурой его энергетических уровней и самым высоким числом электронов среди металлов.

Каждая женщина желает ощутить на своей шее приятную тяжесть массивного драгоценного колье, не осознавая, что причина большого веса золотых украшений — большая плотность золота.

Прочтите эту статью — и вы сможете с легкостью разобраться, что означает и какое практическое значение имеет эта величина.

Что такое плотность металла

Это физическая величина, определяющаяся отношением массы тела к занимаемому им объему. Измеряется, обычно, в кг/м3. Соответственно, чем больше весит один и тот же объем металла, тем больше его плотность.

Читайте также:  Формула алкенов в химии

Так, металлический кубик из лития с гранями по полметра будет весить всего 66,25 кг, а такой же кубик, выплавленный из золота, окажется неподъемным — его вес составит почти две с половиной тонны.

Свойства и состав золота

Именно свойства золота и определили этот металл как благородный. Основным для нас химическим свойством драгметалла является его инертность — в привычной для нас окружающей среде оно остается в неизменном виде тысячелетиями, не окисляясь и не теряя своего вида.

Основные физические свойства Au:

  • мягкость;
  • ковкость;
  • пластичность;
  • низкая сопротивляемость;
  • высокая теплопроводность;
  • большая плотность.

Эти качества сделали желтый металл таким ценным.

Состав золота 999,9 пробы — чистый Aurum, его плотность — 19,30 граммов на кубический сантиметр или 19300 кг на м³.

Молярная масса золота (au), формула и примеры

Известно, что из-за своей мягкости и большого удельного веса изделия из высокопробного золота непрактичны, поэтому ювелиры в своих изделиях используют драгоценный металл только в лигатуре с другими — для придания прочности или другого оттенка. Так, традиционная 585 проба содержит, кроме золота, медь и серебро.

Плотность золота в зависимости от пробы

По плотности желтый металл превосходит только платина. Все остальные металлы в сплаве понижают общую плотность изделия.

В этой таблице хорошо видна корреляция плотности от лигатуры.

Проба Цвет Состав Плотность г/м³
750 Желтый Au, Ag, медьAu, AgAu, Ag, палладий Au, Ag, никель, цинк 15,4515,9616,44 15,38
Зеленый
Белый
Белый
585 Красный Au, Ag, медь

  • Au, Ag, медь
  • Au, Ag, медь
  • Au, Ag, палладий

Au, Ag, никель, цинк, медь

13,24

  1. 13,60
  2. 13,92
  3. 14,74

12,85

Желтый
Зеленый
Белый
Белый
375 Красный Au, Ag, медь 11,54
375 Розовый Au, Ag, палладий, медь 11,56

Как влияет температура на плотность

Интересно, что указанные величины характерны только для нормальных условий окружающей среды и температуры 20° С. Чем выше температура, тем ниже плотность, и наоборот. Эта зависимость характерна для большинства веществ, кроме воды, чья плотность максимальна при +4, а при понижении температуры уменьшается.

Как отличить настоящий желтый металл от подделки

Понимание сути плотности как физической величины поможет нам отличить настоящее золото от подделки. Я расскажу, как это сделать.

У Au практически самая большая плотность из драгметаллов, не считая платины, означает, что вес практически любого золотого изделия будет больше грамма.

Самый простой путь — взвесить украшение. Метод подходит для небольших ажурных украшений.

Массивные кольца и цепочки, браслеты и серьги проверяют по отношению массы к объему.

Молярная масса золота (au), формула и примеры

Нам понадобятся:

  • точные весы с ценой деления до сотой доли грамма;
  • мензурка с градуировкой объема. Чем более узкой она будет — тем выше точность определяемой величины. Ее можно приобрести в химических магазинах и иногда в аптеках.

Для наглядности я попробую определить подлинность (может, и пробу) моего браслета из розового золота:

  1. Взвешиваю браслет на весах. Весит он 4,62 грамма.
  2. Наливаю в мензурку воду и опускаю туда браслет. Вода должна полностью покрыть украшение. Браслет вытеснил 0,4 сантиметра кубических воды. То есть у меня мензурка с ЦД 0,1 см3, уровень воды поднялся на 4 деления.
  3. Произвожу вычисление: 4,62/0,4=11,55.
  4. Сравниваю полученное значение с таблицей плотностей металлов и таблицей плотности Au (в зависимости от пробы).

К полученным значениям близки палладий — 12,2, свинец — 11,34, серебро — 10,49. Но мой браслет приятного розового оттенка, значит, он, скорее всего, содержит золото и медь. Из таблицы видим, что плотность моего браслета соответствует 375 пробе — среднее значение величин золота, серебра, палладия и меди.

Количество чистого элемента в сплаве определяют при помощи молярной массы золота по формуле M = m/n. Молярная масса Au составляет 196,9665 г/моль. В моем браслете весом 4,62 г и 375 пробы 4,63*0,375=1,74 г золота, 1,74 г/196,9665 г/моль=0,001 моль чистого золота.

Близнецы золота

Случается, что недобросовестные ювелиры, зная, что плотность желтого металла или его сплавов близка по значению к недрагоценным металлам, используют эту величину в преступных целях. Так, свинец при золотом напылении вполне может сойти за 375 пробу, а вольфрам, имеющий близкую металлам платиновой группы молярную массу, часто выдается ювелирами за драгметаллы.

Заключение

Источник: https://zhazhdazolota.ru/interesnoe/plotnost-zolota

Формула Золота химическая

Структурная формула

Молярная масса золота (au), формула и примеры

Истинная, эмпирическая, или брутто-формула: Au

Молекулярная масса: 196,967

Зо́лото — элемент 11 группы (по устаревшей классификации — побочной подгруппы первой группы), шестого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 79. Обозначается символом Au (лат. Aurum). Простое вещество золото — благородный металл жёлтого цвета.

История

Происхождение названия

Праславянское «*zolto» («золото») родственно лит. geltonas «жёлтый», латыш. zelts «золото»; с другим вокализмом: готск. gulþ, нем. gold, англ. gold; далее санскр. हिरण्य (híraṇya IAST), авест. zaranya, осет. zærījnæ «золото», также санскр.

हरि (hari IAST) «жёлтый, золотистый, зеленоватый», от праиндоевропейского корня *ǵʰel- «жёлтый, зелёный, яркий». Отсюда же названия цветов: «жёлтый», «зелёный». Латинское aurum означает «жёлтое» и родственно с «Авророй» (Aurora) — утренней зарёй.

Физические свойства

Чистое золото — мягкий металл жёлтого цвета. Красноватый оттенок некоторым изделиям из золота, например, монетам, придают примеси других металлов, в частности, меди. В тонких плёнках золото просвечивает зелёным. Золото обладает высокой теплопроводностью и низким электрическим сопротивлением.

Золото — очень тяжёлый металл: плотность чистого золота равна 19,32 г/см³ (шар из чистого золота диаметром 46,237 мм имеет массу 1 кг). Среди металлов по плотности занимает седьмое место после осмия, иридия, платины, рения, нептуния и плутония. Сопоставимую с золотом плотность имеет вольфрам (19,25).

Высокая плотность золота облегчает его добычу, отчего даже простые технологические процессы — например, промывка на шлюзах, — могут обеспечить высокую степень извлечения золота из промываемой породы. Золото — очень мягкий металл: твёрдость по шкале Мооса ~2,5, по Бринеллю 220—250 МПа (сравнима с твёрдостью ногтя).

Золото также высокопластично: оно может быть проковано в листки толщиной до ~0,1 мкм (100 нм) (сусальное золото); при такой толщине золото полупрозрачно и в отражённом свете имеет жёлтый цвет, в проходящем — окрашено в дополнительный к жёлтому синевато-зеленоватый. Золото может быть вытянуто в проволоку с линейной плотностью до 2 мг/м.

Температура плавления золота 1064,18 °C (1337,33 К), кипит при 2856 °C (3129 К). Плотность жидкого золота меньше, чем твёрдого, и составляет 17 г/см3 при температуре плавления. Жидкое золото довольно летучее, оно активно испаряется задолго до температуры кипения. Линейный коэффициент теплового расширения — 14,2·10-6 К−1 (при 25 °C).

Теплопроводность — 320 Вт/м·К, удельная теплоёмкость — 129 Дж/(кг·К), удельное электрическое сопротивление — 0,023 Ом·мм2/м. Электроотрицательность по Полингу — 2,4. Энергия сродства к электрону равна 2,8 эВ; атомный радиус 0,144 нм, ионные радиусы: Аu+ 0,151 нм (координационное число 6), Аu3+ 0,082 нм (4), 0,099 нм (6).

Причиной того, что цвет золота отличается от цвета большинства металлов, является малость энергетической щели между полузаполненной 6s-орбиталью и заполненными 5d-орбиталями.

В результате золото поглощает фотоны в синей, коротковолновой части видимого спектра, начиная с примерно 500 нм, но отражает более длинноволновые фотоны с меньшей энергией, которые не способны перевести 5d-электрон на вакансию в 6s-орбитали (см. рис.). Поэтому золото при освещении белым светом выглядит жёлтым.

Сужение щели между 6s- и 5d-уровнями вызвано релятивистскими эффектами — в сильном кулоновском поле вблизи ядра золота орбитальные электроны движутся со скоростями, составляющими заметную часть скорости света, причём на s-электронах, у которых максимум плотности орбитали находится в центре атома, эффект релятивистского сжатия орбитали сказывается сильнее, чем на p-, d-, f-электронах, чья плотность электронного облака в окрестностях ядра стремится к нулю. Кроме того, релятивистское сжатие s-орбиталей увеличивает экранировку ядра и ослабление притяжения к ядру электронов с более высокими орбитальными моментами (непрямой релятивистский эффект). В целом, 6s-уровень снижается, а 5d-уровни растут.

Химические свойства

Золото — один из самых инертных металлов, стоящее в ряду напряжений правее всех других металлов. При нормальных условиях оно не взаимодействует с большинством кислот и не образует оксидов, поэтому его относят к благородным металлам, в отличие от обычных металлов, разрушающихся под действием кислот и щелочей.

В XIV веке была открыта способность царской водки растворять золото, что опровергло мнение о его химической инертности. Существуют соединения золота со степенью окисления −1, называемые ауридами. Например, CsAu (аурид цезия), Na3Au (аурид натрия).

Из чистых кислот золото растворяется только в концентрированной селеновой кислоте при 200 °C: 2Au + 6H2SeO4 → Au2(SeO4)3 + 3H2SeO3 + 3H2O Концентрированная HClO4 реагирует с золотом и при комнатной температуре, при этом образуя различные нестойкие оксиды хлора. Жёлтый раствор растворимого в воде перхлората золота (III).

2Au + 8HClO4 → Cl2 + 2Au(ClO4)3 + 2O2 + 4H2O Реакция обусловлена сильной окислительной способностью Cl2O7. Золото сравнительно легко реагирует с кислородом и другими окислителями при участии комплексобразователей. Так, в водных растворах цианидов при доступе кислорода золото растворяется, образуя цианоаураты:

  • 4Au + 8CN- + 2H2O + O2 → 4[Au(CN)2]- + 4OH-
  • 2Na[Au(CN)2] + Zn → Na2[Zn(CN)4] + 2Au
  • 2Au + 3Cl2 + 2Cl- → 2[AuCl4]-

Цианоаураты легко восстанавливаются до чистого золота: В случае реакции с хлором возможность комплексообразования также значительно облегчает ход реакции: если с сухим хлором золото реагирует при ~200 °C с образованием хлорида золота(III), то в концентрированном водном растворе соляной и азотной кислот («царская водка») золото растворяется с образованием хлораурат-иона уже при комнатной температуре: Кроме того, золото растворяется в хлорной воде. Золото легко реагирует с жидким бромом и его растворами в воде и органических растворителях, образуя трибромид AuBr3. С фтором золото реагирует в интервале температур 300−400 °C, при более низких реакция не идёт, а при более высоких фториды золота разлагаются. Золото также растворяется в ртути, образуя легкоплавкий сплав (амальгаму), содержащий интерметаллиды золото-ртуть. Известны золотоорганические соединения — например, этилдибромид золота или ауротиоглюкоза.

Физиологическое воздействие

Некоторые соединения золота токсичны, накапливаются в почках, печени, селезёнке и гипоталамусе, что может привести к органическим заболеваниям и дерматитам, стоматитам, тромбоцитопении. Органические соединения золота (препараты кризанол и ауранофин) применяются в медицине при лечении аутоиммунных заболеваний, в частности, ревматоидного артрита.

Происхождение

Зарядовое число 79 золота делает его одним из высших по количеству протонов элементов, которые встречаются в природе. Ранее предполагалось, что золото образовывалось при нуклеосинтезе сверхновых звёзд, однако по новой теории предполагается, что золото и другие элементы тяжелее железа образовались в результате разрушения нейтронных звёзд.

Спутниковые спектрометры в состоянии обнаружить образующееся золото лишь косвенно, «у нас нет прямых спектроскопических доказательств, что такие элементы действительно образуются».

По этой теории в результате взрыва нейтронной звезды содержащая металлы пыль (в том числе тяжёлые металлы, например, золото) выбрасывается в космическое пространство, в котором оно впоследствии конденсируется, так произошло в Солнечной системе и на Земле.

Поскольку сразу после своего возникновения Земля была в расплавленном состоянии, почти всё золото в настоящее время на Земле находится в ядре. Большинство золота, которое сегодня присутствует в земной коре и мантии, было доставлено на Землю астероидами во время поздней тяжёлой бомбардировки. На Земле золото находится в рудах в породах, образованных начиная с докембрийского периода.

Геохимия

Содержание золота в земной коре очень низкое — 4,3·10-10 % по массе (0,5-5 мг/т), но месторождения и участки, резко обогащённые металлом, весьма многочисленны. Золото содержится и в воде. Один литр и морской, и речной воды содержит менее 5·10-9 граммов Au, что примерно соответствует 5 килограммам золота в 1 кубическом километре воды.

Золоторудные месторождения возникают преимущественно в районах развития гранитоидов, небольшое их количество ассоциирует с основными и ультраосновными породами. Золото образует промышленные концентрации в постмагматических, главным образом гидротермальных, месторождениях. В экзогенных условиях золото является очень устойчивым элементом и легко накапливается в россыпях.

Однако субмикроскопическое золото, входящее в состав сульфидов, при окислении последних приобретает способность мигрировать в зоне окисления. В результате золото иногда накапливается в зоне вторичного сульфидного обогащения, но максимальные его концентрации связаны с накоплением в зоне окисления, где оно ассоциирует с гидроокислами железа и марганца.

Миграция золота в зоне окисления сульфидных месторождений происходит в виде бромистого и йодистого соединений в ионной форме. Некоторыми учёными допускается растворение и перенос золота сульфатом окиси железа или в виде суспензионной взвеси. В природе известны 15 золотосодержащих минералов: самородное золото с примесями серебра, меди и др.

, электрум Au и 25 — 45 % Ag; порпесит AuPd; медистое золото, бисмутоаурит (Au, Bi); родистое золото, иридистое золото, платинистое золото. Встречается также вместе с осмистым иридием (ауросмирид) Остальные минералы представлены теллуридами золота: калаверит AuTe2, креннерит AuTe2, сильванит AuAgTe4, петцит Ag3AuTe2, мутманит (Ag, Au)Te, монтбрейит Au2Te3, нагиагит Pb5AuSbTe3S6.

Для золота характерна самородная форма. Среди других его форм стоит отметить электрум, сплав золота с серебром, который обладает зеленоватым оттенком и относительно легко разрушается при переносе водой. В горных породах золото обычно рассеяно на атомарном уровне. В месторождениях оно зачастую заключено в сульфиды и арсениды.

Различаются вторичные месторождения золота — россыпи, в которые оно попадает в результате разрушения первичных рудных месторождений, и месторождения с комплексными рудами — в которых золото извлекается в качестве попутного компонента.

Добыча

Люди добывают золото с незапамятных времён. С золотом человечество столкнулось уже в V тыс. до н. э. в эпоху неолита благодаря его распространению в самородном состоянии.

По предположению археологов, начало системной добычи было положено на Ближнем Востоке, откуда золотые украшения поставлялись, в частности, в Египет. Именно в Египте в гробнице королевы Зер и одной из королев Пу-аби Ур в Шумерской цивилизации были найдены первые золотые украшения, датируемые III тыс. до н. э.

В России до елизаветинских времён золото не добывалось. Оно ввозилось из-за границы в обмен на товары и взималось в виде ввозных пошлин. Первое открытие запасов золота было сделано в 1732 году в Архангельской губернии, где вблизи одной деревни была обнаружена золотая жила. Её начали разрабатывать в 1745 году.

Рудник с перерывами действовал до 1794 года и дал всего около 65 кг золота. Началом золотодобычи в России считают 21 мая (1 июня) 1745 г., когда Ерофей Марков, нашедший золото на Урале, объявил о своем открытии в Канцелярии Главного правления заводов в Екатеринбурге.

За всю историю человечеством добыто около 161 тысячи тонн золота, рыночная стоимость которого 8-9 триллионов долларов (оценка на 2011 год). Эти запасы распределены следующим образом (оценка на 2003 год):

  • государственные ЦБ и международные финансовые организации — около 30 тыс. тонн;
  • в ювелирных изделиях — 79 тыс. тонн;
  • изделия электронной промышленности и стоматологии — 17 тыс. тонн;
  • инвестиционные накопления — 24 тыс. тонн.

В России существует 37 золотодобывающих компаний. Лидером добычи золота в России является компания Полюс Золото, на которую приходится около 23 % рынка. Около 95 % золота в России добывается в 15 регионах (Амурская область, Республика Бурятия, Забайкальский край, Иркутская область, Камчатский край, Красноярский край, Магаданская область, Республика Саха (Якутия), Свердловская область, Республика Тыва, Хабаровский край, Республика Хакасия, Челябинская область, Чукотский автономный округ). Еще в 10 регионах добыча золота меньше тонны и нестабильная. Большая часть золота добывается из коренных месторождений, но развита также россыпная золотодобыча. Наибольшее количество золота добывается в Чукотском автономном округе, Красноярском крае и Амурской области. В России, среди месторождений золота большую роль играют россыпи, и по добыче россыпного золота Россия занимает 1 место в мире. Большая его часть добывается в 7 регионах: Амурская область, Забайкальский край, Иркутская область, Магаданская область, Республика Саха (Якутия), Хабаровский край, Чукотский автономный округ. В 2011 году в мире было добыто 2809,5 т золота, из них в России — 185,3 т (6,6 % мировой добычи). В 2012 г. в России было добыто 226 тонн золота, на 15 тонн (на 7 %) больше, чем в 2011 г. В 2013 г. в России было добыто 248,8 тонны золота, это на 22.8 тонны (на 9 %) больше, чем в 2012 г. Россия заняла третье место по объёму добытого золота с показателем в 248,8 тонны. Первое место занял Китай, где объём добычи золота составил 403 тонны. Австралия заняла второе место и добыла 268,1 тонны золота. В 2014 г. в России было добыто 272 тонны золота, это на 23,2 тонны (на 9%) больше, чем в 2013 г. Россия заняла второе место по объёму добычи золота. Первое место в списке занял Китай, где объём добычи драгоценного металла увеличился в годовом выражении на 6 % в сравнении с 2013 г. и составил 465,7 тонны. Третье место занимает Австралия с добычей золота в 269,7 тонны, что на 1% выше показателя 2013 года.

Объём добычи золота в мире в 2014 году увеличился на 2% — до 3,109 тысячи тонн золота. При этом общемировое предложение на рынке практически не изменилось и составило 4,273 тысячи тонн.

Производство первичного золота выросло на 2% — до 3,109 тысячи тонн, переработка вторичного золота снизилась на 11,1% — до 1,122 тысячи тонн.

Спрос на золото в мире сократился на 18,7% — до 4,041 тысячи тонн.

Получение

Для получения золота используются его основные физические и химические свойства: присутствие в природе в самородном состоянии, способность реагировать лишь с немногими веществами (ртуть, цианиды). С развитием современных технологий более популярными становятся химические способы.

В 1947 году американские физики Ингрем, Гесс и Гайдн проводили эксперимент по измерению эффективного сечения поглощения нейтронов ядрами ртути. В качестве побочного эффекта эксперимента было получено около 35 мкг золота. Таким образом, была осуществлена многовековая мечта алхимиков — трансмутация ртути в золото.

Однако экономического значения такое производство золота не имеет, так как обходится во много раз дороже добычи золота из самых бедных руд.

  1. Применение
  2. Имеющееся в настоящее время в мире золото распределено так: около 10 % — в промышленных изделиях, остальное делится приблизительно поровну между централизованными запасами (в основном, в виде стандартных слитков химически чистого золота), собственностью частных лиц в виде слитков и ювелирными изделиями.
  3. Запасы
  4. В России

Запасы золота в государственном резерве России в декабре 2008 г. составили 495,9 тонн (2,2 % от всех государств мира). Доля золота в общем объёме золотовалютных резервов России в марте 2006 составила 3,8 %.

По состоянию на начало 2011 года Россия занимает 8 место в мире по объёму золота, находящегося в государственном резерве. В августе 2013 года Россия увеличила золотой запас до 1015 т.

В 2014 и 2016 годах Россия продолжила наращивать запасы драгоценного метала, которые на середину 2016 составили 1444,5 т.

Система проб

Во всех странах количество золота в сплавах контролируется государством. В России общепринятыми считаются пять проб золотых ювелирных сплавов: золото 375 пробы, 500, 585, 750, 958.

  • 375 проба. Основные компоненты — серебро и медь, золота — 38 %. Отрицательное свойство — тускнеет на воздухе (в основном из-за образования сульфида серебра Ag2S). Золото 375 пробы имеет цветовую гамму от жёлтого до красного.
  • 500 проба. Основные компоненты — серебро и медь, золота — 50,5 %. Отрицательные свойства — низкая литейность, зависимость цвета от содержания серебра.
  • 585 проба. Основные компоненты — серебро, медь, палладий, никель, золота — 59 %. Проба достаточно высока, это обусловлено многочисленными положительными качествами сплава: твёрдость, прочность, устойчивость на воздухе. Широко применяется для изготовления ювелирных украшений.
  • 750 проба. Основные компоненты — серебро, платина, медь, палладий, никель, золота — 75,5 %. Положительные свойства: подверженность полировке, твёрдость, прочность, хорошо обрабатывается. Цветовая гамма — от зелёного через ярко-жёлтый до розового и красного. Используется в ювелирном искусстве, особенно для филигранных работ.
  • 958 проба. Содержит до 96,3 % чистого золота. Редко используется, так как сплав этой пробы является весьма мягким материалом, который не держит полировку и характеризуется ненасыщенностью цвета.
  • 999 проба. Чистое золото.

Источник: http://formula-info.ru/khimicheskie-formuly/z/formula-zolota-khimicheskaya

Плотность золота, его удельный вес и проба

Золото — металл, знакомый каждому. Ювелирные изделия из драгоценного металла популярны, особенно среди женщин. Золото — один из наиболее дорогих металлов в мире и входит в тройку лидеров по стоимости за 1 грамм. На изделиях можно увидеть разные цифры. Они означают пробу металла. Имея определенные знания, можно определить и плотность золота.

Единицы измерения

В периодической таблице химических элементов Д. Менделеева этот благородный металл, как элемент, занимает 11 место. Измерения удельного веса золота происходит различными способами:

  • килограммы на метр кубический (в сокращении кг/м3);
  • граммы на сантиметр кубический (в сокращении г/см3);
  • дина на сантиметр кубический (в сокращении дин/см3).

Масса и плотность взаимосвязаны между собой. При условии, что масса драгметалла обозначена в граммах на кубический метр, эти же данные будут являться одновременно аналогом плотности металла. Именно поэтому, зная плотность золота и серебра, можно определить массу драгметалла.

Рассчитать удельный вес элемента можно, используя специальную формулу. Выглядит она так: Y (удельный вес элемента) = P (реальный вес)/ V (плотность).

Расчёт при помощи этой формулы применяется исключительно для изделий из золота. При вычислении массы остальных элементов вероятно наличие большой погрешности.

Золото — один из самых тяжёлых металлов. Он занимает седьмое место среди других металлов. Плотность драгметалла жёлтого цвета составляет 19,32 г на кубический сантиметр. Для наглядности небольшой шарик из чистого благородного металла диаметром всего 4,6 см имеет вес в 1 кг.

Благодаря высокой плотности жёлтого драгметалла, его добыча становится нетрудной. В процессе промывки породы отсеиваются от самородков и золотого песка.

Несмотря на значительную тяжесть, золото в чистом виде используется очень редко. Связано это с тем, что жёлтый металл очень мягкий. Изделия из него легко гнутся, ломаются, деформируются и не имеют достаточной прочности.

Именно поэтому в сплав добавляются другие металлы, способствующие увеличению его твёрдости. Чаще всего используют палладий, серебро, медь, платина, никель и другие элементы, необязательно входящие в список благородных.

Конечная масса изделия напрямую зависит от того, какие металлы и в каком количестве входят в состав сплава. А вот показатель плотности останется неизменным.

Характеристики отдельных сплавов

Под плотностью какого-либо материала понимается физическое свойство, которое обуславливается массой определённой единицы объема. Измерение параметра определяется соотношением массы и величины тела.

Сплав золота с другими металлами обозначают пробой, которую наносят непосредственно на изделие.

Редкие пробы

Самая высокая и редчайшая проба — 999. На ювелирных изделиях её не встретить. Так обозначают чистый драгметалл, не использующийся для производства. Плотность золота 999 пробы составляет 19,3 грамма на сантиметр кубический.

Чуть больше 96% золота в чистом виде содержится в изделиях с маркировкой 958. Однако они крайне редки, в силу непрочности металла и невозможности его отполировать. Плотность этого материала 18,3 г/см3.

900 и 917 пробы в России встречаются редко. Ювелирные высокопробные изделия изготавливают только под заказ.

Ранее из золотого металла высшей пробы чеканили монеты, поэтому пробы носят название монетных. Состав золота в них 90%. В сплав входят серебро и медь в установленных пропорциях.

Показатели плотности для подобных сплавов варьируются от 17,3 до 17,9 граммов на кубический сантиметр.

75,5% драгметалла содержится в изделиях 750 пробы. Дополнительно в сплав вводятся палладий, медь, платина, серебро, никель. Довольно прочный металл, поддающийся обработке, полировке и имеющий хорошие характеристики прочности. Плотность золота 750 пробы варьируется от 14,4 до 17,4 грамм на кубический сантиметр.

Наиболее популярные

585 проба (583 в Советском союзе) содержит более 58% чистого жёлтого металла. В качестве основных компонентов сплава выступают серебро, никель, палладий и медь. Это наиболее популярный в ювелирном деле сплав. Он отличается прочностью, твёрдостью, отлично поддаётся обработке. Большинство украшений сделано именно из сплава 585 пробы. Плотность его в среднем составляет 13 г/см3.

Изделия с маркировкой 500 в составе имеют 50,5% золота. Остальные 49,5% составляют медь и серебро, причём не в равных пропорциях, поэтому цвет изделия напрямую зависит от количества серебра в сплаве. Плотность сплава равна 12,3 г на сантиметр кубический.

375 проба считается наиболее дешёвой. В её составе 38% чистого жёлтого драгметалла, остальное место занимают медь и серебро. Низкопробное золото имеет склонность к ухудшению внешнего вида под действием кислорода, оно со временем тускнеет. Плотность сплава составляет 11,5 г/см3.

В сплаве, как правило, присутствуют только элементы, имеющие близкий удельный вес и плотность с золотом. Однако существует опасность вместо золотого украшения получить подделку. Чаще всего под жёлтый драгоценный металл маскируют вольфрам. Он имеет похожие показатели и внешний вид. Отличить подделку от оригинала крайне сложно.

Определение веса в каратах

Британские караты — традиционная величина, с помощью которой измеряется показатель чистоты золота и его масса в изделии. Наименьшим значением является 8 карат (К). Удельный вес золота 999 пробы составляет 24 карата. Если в сплав для изменения характеристик металла добавляются другие элементы, то каратность падает. 18-ти каратный драгметалл имеет в составе 6 частей примесей и 18 — чистого золота.

Например, высокопробное золото 917 пробы имеет массу в 22 карата. А столь популярный сплав 585 пробы — всего 14 карат.

Гидростатический метод анализа

При приеме изделий из золота в специальных учреждениях их проверяют на соответствие с указанной пробой. Существует немало методов, среди которых распространен гидростатический способ, позволяющий выявить точное количество драгметалла в изделии, основываясь на тяжести элемента.

Изделие из драгметалла взвешивают на открытом воздухе, а затем измерения производятся в специальной жидкости с известной плотностью. Расчет делается из разницы показателей.

Для подобного исследования изделия необходимы:

  • прозрачный стакан (желательно мерный);
  • ювелирные весы;
  • тонкая нить или леска;
  • дистиллированная вода (плотность которой известна).

Изделие из золота взвешивается в обычных условиях на весах. Показатели фиксируются.

Далее на весы ставят стакан, наполненный до середины дистиллированной водой, и сводят показания весов до нуля (специальной кнопкой обнуления).

Изделие из золота крепят к нити и погружают его в центр жидкости так, чтобы оно не касалось стенок и не опустилось на дно. Полученный результат на весах также фиксируется.

Расчёт массы чистого золота в изделии делают путём вычисления разницы показателей на специальном гидравлическом калькуляторе. Допустимо рассчитать величину и без него, однако, расчёт в этом случае займёт большее количество времени и будет иметь погрешность.

Определение пробы золота таким методом осуществляют только для цельных изделий, неимеющих вставок из иных металлов. Если в изделии есть камни или множество подвижных полых деталей, то данные будут заведомо неверными.

Плотность чистого золота в ювелирных изделиях — основа ценообразования украшений. Знание, какое количество чистого драгметалла находится в конкретном изделии, поможет избежать переплаты за украшение, а также снизит риски приобретения подделки.

Источник: https://VseoMetallah.ru/zoloto/plotnost-udelnyj-ves-i-proba

Ссылка на основную публикацию