Złoto jest niezwykle nieaktywnym metalem. Nawet w naturze występuje głównie w postaci bryłek (w przeciwieństwie do metali alkalicznych i ziem alkalicznych, które występują wyłącznie w minerałach lub innych związkach). Wystawiony na działanie powietrza przez długi czas nie jest utleniany przez tlen (ten metal szlachetny jest również za to ceniony). Dlatego dość trudno jest znaleźć, w czym rozpuszcza się złoto, ale jest to możliwe.
Metoda przemysłowa
Podczas wydobywania złota z tzw. złotych piasków musisz pracować z zawiesiną mniej więcej równie małych cząstek złota i ziarenek piasku, które muszą być od siebie oddzielone. Możesz to zrobić przez spłukanie lub możesz użyć cyjanku sodu lub potasu - nie ma różnicy. Faktem jest, że złoto tworzy rozpuszczalny kompleks z jonami cyjanku, podczas gdy piasek nie rozpuszcza się i pozostaje taki, jaki jest.
Kluczowym punktem tej reakcji jest obecność tlenu (wystarczy to, co jest zawarte w powietrzu): tlen utlenia złoto w obecności jonów cyjankowych i powstaje kompleks. Z niewystarczającą ilością powietrza lub samodzielnie bez cyjankubrak reakcji.
Teraz jest to najczęstszy sposób przemysłowej produkcji złota. Oczywiście przed otrzymaniem produktu końcowego jest jeszcze wiele etapów, ale szczególnie interesuje nas ten etap: roztwory cyjanku są tym, w czym rozpuszcza się złoto.
Amalgamat
Proces amalgamacji jest również stosowany w przemyśle, tylko podczas pracy z rudami i twardymi skałami. Jego istotą jest zdolność rtęci do tworzenia amalgamatu – związku międzymetalicznego. Ściśle mówiąc, rtęć nie rozpuszcza złota w tym procesie: pozostaje ono stałe w amalgamacie.
Podczas fuzji skała jest zwilżana płynną rtęcią. Jednak proces „wciągania” złota w amalgamat jest długi, niebezpieczny (opary rtęci są trujące) i nieskuteczny, więc ta metoda jest rzadko stosowana w dowolnym miejscu.
Królewska wódka
Istnieje wiele kwasów, które mogą powodować korozję żywych tkanek i pozostawiać straszne oparzenia chemiczne (aż do śmierci). Nie ma jednak jednego kwasu, w którym rozpuszcza się złoto. Ze wszystkich kwasów może na niego działać tylko słynna mieszanka, aqua regia. Są to kwasy azotowy i chlorowodorowy (chlorowodorowy), brane w stosunku objętościowym 3:1. Wspaniałe właściwości tego piekielnego koktajlu wynikają z faktu, że kwasy przyjmowane są w bardzo wysokich stężeniach, co znacznie zwiększa ich moc utleniającą.
Aqua regia zaczyna działać z tym, że kwas azotowy zaczyna najpierw utleniać kwas solny, a podczas tej reakcji powstaje atomowy chlor - bardzo reaktywna cząstka. To ona rusza do ataku na złoto i tworzy z nim kompleks - kwas chloroaurowy.
To bardzo przydatny odczynnik. Bardzo często złoto przechowywane jest w laboratorium w postaci krystalicznego hydratu takiego kwasu. Dla nas to tylko potwierdzenie, że złoto rozpuszcza się w wodzie królewskiej.
Warto jeszcze raz zwrócić uwagę na fakt, że to nie jeden z dwóch kwasów utlenia metal w tej reakcji, ale produkt ich wzajemnej reakcji. Jeśli więc weźmiemy na przykład tylko „azot” – dobrze znany kwas utleniający – nic z tego nie wyjdzie. Ani stężenie, ani temperatura nie mogą spowodować rozpuszczenia złota w kwasie azotowym.
Chlor
W przeciwieństwie do kwasów, w szczególności kwasu solnego, poszczególne substancje mogą stać się tym, w czym rozpuszcza się złoto. Powszechnie znany wybielacz domowy jest roztworem chloru gazowego w wodzie. Oczywiście nic nie da się zrobić ze zwykłym roztworem kupionym w sklepie, potrzebujesz wyższych stężeń.
Woda chlorowa działa w następujący sposób: chlor dysocjuje na kwas solny i podchlorawy. Kwas podchlorawy rozkłada się pod wpływem światła na tlen i kwas solny. Podczas takiego rozkładu uwalniany jest atomowy tlen: podobnie jak atomowy chlor w reakcji z wodą królewską jest bardzo aktywny i utlenia złoto dla słodkiej duszy. Rezultatem jest ponownie kompleks złota z chlorem, tak jak w poprzedniej metodzie.
Inne halogeny
Z wyjątkiem chloru,złoto jest również dobrze utlenione przez inne pierwiastki siódmej grupy układu okresowego pierwiastków. Aby w pełni o nich powiedzieć: „w czym rozpuszcza się złoto” jest trudne.
Złoto może inaczej reagować z fluorem: w bezpośredniej syntezie (w temperaturze 300-400°C) powstaje fluorek złota III, który jest natychmiast hydrolizowany w wodzie. Jest tak niestabilny, że rozkłada się nawet pod wpływem kwasu fluorowodorowego (fluorowodorowego), chociaż powinien być wygodny wśród jonów fluorkowych.
Ponadto dzięki działaniu najsilniejszych utleniaczy: fluorków gazów szlachetnych (krypton, ksenon) można również otrzymać fluorek złota V. Taki fluorek na ogół wybucha w kontakcie z wodą.
Z bromem jest trochę łatwiej. W normalnych warunkach brom jest cieczą, a złoto dobrze rozprasza się w jego roztworach, tworząc rozpuszczalny bromek złota III.
Złoto reaguje również z jodem po podgrzaniu (do 400°C), tworząc jodek złota I (ten stopień utlenienia wynika z mniejszej aktywności jodu w porównaniu z innymi halogenami).
Tak więc złoto z pewnością reaguje z halogenami, ale to, czy złoto się w nich rozpuszcza, jest dyskusyjne.
Rozwiązanie Lugola
W rzeczywistości jod (powszechny jod I2) jest nierozpuszczalny w wodzie. Rozpuśćmy jego kompleks za pomocą jodku potasu. Ten związek nazywa się roztworem Lugola - i może rozpuszczać złoto. Nawiasem mówiąc, często smarują gardło osób z bólem gardła, więc nie wszystko jest takie proste.
Ta reakcja również przechodzi przez tworzenie kompleksów. Złoto tworzy złożone aniony z jodem. używany,z reguły do trawienia złota - proces, w którym interakcja zachodzi tylko z powierzchnią metalu. Płyn Lugola jest w tym przypadku wygodny, ponieważ w przeciwieństwie do wody królewskiej i cyjanków reakcja jest zauważalnie wolniejsza (a odczynniki są bardziej dostępne).
Bonus
Mówiąc, że pojedyncze kwasy to coś, w czym złoto się nie rozpuszcza, trochę skłamaliśmy - tak naprawdę są takie kwasy.
Kwas nadchlorowy jest jednym z najsilniejszych kwasów. Jego właściwości utleniające są niezwykle wysokie. W rozcieńczonym roztworze wyglądają słabo, ale w wysokich stężeniach działają cuda. W wyniku reakcji powstaje nadchloran złota - żółta i nietrwała.
Spośród kwasów, w których rozpuszcza się złoto, znajduje się również gorący, stężony kwas selenowy. W efekcie powstaje również sól – czerwono-żółty selenian złota.
