寒假筆記本2:金
金\(\rm Au\)是一種金屬元素,原子序數79
\(\rm Part\ I.\ 金的存在\)
金在自然界中幾乎不以化合物的形式存在,因此,很早之前就已經有埃及人開採黃金作為面具、權杖。
有的時候,金也會和銀形成合金。天然金的銀含量通常在8~10%。有的時候也會和石英、黃鐵礦的硫化物礦脈同時出現,一般以葉片、粒狀、大型金塊為主。
然而,自然界有時候也會存在金礦石,將近就成的情況是和一種“自己是金屬還是非金屬”都搞不清楚的元素碲\(\rm Te\)形成碲化金(\(\rm TeAu\)),極低概率會和水銀形成汞齊。
大多數時候,我們的金首飾也不是純淨。我們用K這個字母表示黃金含量。\(\rm 1K = \frac{1}{24}\)
\(\rm Part\ II.\ 理化性質\)
\(\large \rm I. \text{物理性質}\)
- 熔點:\(\rm \text{1063 - 1069℃}\)
- 沸點:\(\rm 2070℃\)(沒錯還有沸點)
- 密度:\(\rm 19.32g/cm^3\)
- 比熱容:\(\rm 0.13kJ/(kg\cdot K)\)
金是延展性最好的金屬,1g金可以被打成1平方米的薄片。金葉甚至可以被打薄至半透明,透過金葉的光會顯露出綠藍色,因為金反射黃色光及紅色光能力很強。
金也算是非常耐腐蝕的金屬之一(別跟我說王水)。
\(\large \rm II. \text{化學性質}\)
金真的非 常 穩 定
首先,金的氧化物並不是通過和氧氣反應得到的,這一點足以讓氧老二丟了面子;其次,他只能溶於王水(懂的都懂)、硒酸(我估計你都沒聽說過)、高氯酸(六大無機強酸之首)、氟王水(氫氟酸\(\rm HF\)和濃硝酸混合)等氧化性較強(很強)的物質裡。
另外,受熱後金和氟老大可以在點燃的條件下反應:\(\rm 2Au+3F_2 \xlongequal{點燃}2AuF_3\)。
金的氧化鈦主要有: +3(主要), -1,0,+1,+2,+5,其中+3與+1比較常見。這玩意比較複雜,看看就好,有興趣的同學可以來研究一下[這篇文章](氯金酸的製備及其熱分解(1) - 豆丁網 (docin.com),我們來舉幾個例子:
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+1價態:主要是氯化亞金\(\rm AuCl\)這玩意賊不好找,在氯金酸186.8~247.3℃分解時會產生(一定是這個溫度!)
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+3價態:一個是氯化亞金\(\rm AuCl_3\),也是氯金酸分解產生;一個是三氧化二金\(\rm Au_2O_3\),製取方法\(\rm 2Au(OH)_3=Au_2O_3+3H_2O\);最後一個是氫氧化金\(\rm Au(OH)_3\),製取方法不太方便,可以參照氫氧化金_百度百科 (baidu.com)來看。
還有一個必須要說:氯金酸\(\rm H[AuCl_4]\),他是金和王水反應的產物\(\rm Au+HNO_3+4HCl=H[AuCl_4]+NO(g)+2H_2O\)。同時,金和氫氧化鈉與過氧化氫的混合物也可以翻譯 -
-1價態:金化銫\(\rm CsAu\),具有半導體性質。
金化銫_百度百科 (baidu.com)。
金化四甲基銨\(\rm N(CH_3)_4Au\)也是其一。
金化四甲基銨_百度百科 (baidu.com) -
+5價態:五氟化金\(\rm Au_2F_{10}\),沒錯,是2和10而不是1和5。
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+2價態過於罕見,這裡不做介紹