Kulta on erittäin inaktiivinen metalli. Luonnossakin sitä esiintyy pääasiassa hippujen muodossa (toisin kuin alkali- ja maa-alkalimetalleja, joita löytyy yksinomaan mineraaleista tai muista yhdisteistä). Kun se altistetaan ilmalle pitkään, se ei hapetu hapen vaikutuksesta (tätä jalometallia arvostetaan myös tästä syystä). Siksi on melko vaikeaa löytää, mihin kulta liukenee, mutta se on mahdollista.
Teollinen menetelmä
Kun uuttat kultaa niin kutsutusta kultahiekasta, sinun on työskenneltävä suspensiolla, jossa on suunnilleen yhtä pieniä kultahiukkasia ja hiekkajyviä, jotka on erotettava toisistaan. Voit tehdä tämän huuhtelemalla tai voit käyttää natrium- tai kaliumsyanidia - ei eroa. Tosiasia on, että kulta muodostaa liukoisen kompleksin syanidi-ionien kanssa, kun taas hiekka ei liukene vaan pysyy sellaisenaan.
Avainkohta tässä reaktiossa on hapen läsnäolo (ilman sisältämä riittää): happi hapettaa kullan syanidi-ionien läsnä ollessa ja muodostuu kompleksi. Riittämättömällä ilmalla tai yksinään ilman syanidiaei reaktiota.
Nyt tämä on yleisin tapa tuottaa kultaa teollisesti. Tietysti lopputuotteen saamiseen on vielä monia vaiheita, mutta olemme erityisen kiinnostuneita tästä vaiheesta: syanidiliuokset ovat sitä, mihin kulta liukenee.
Amalgaami
Yhdistysprosessia käytetään myös teollisuudessa, vain malmien ja kovien kivien kanssa työskenneltäessä. Sen ydin on elohopean kyky muodostaa amalgaamia - metallien välistä yhdistettä. Tarkkaan ottaen elohopea ei liukene kultaa tässä prosessissa: se pysyy kiinteänä amalgaamissa.
Yhdistyksen aikana kiviaines kostutetaan nestemäisellä elohopealla. Kullan "vetäminen" amalgaamiin on kuitenkin pitkä, vaarallinen (elohopeahöyry on myrkyllistä) ja tehoton, joten tätä menetelmää käytetään harvoin missään.
Kuninkaallinen vodka
On monia happoja, jotka voivat syövyttää eläviä kudoksia ja jättää hirvittäviä kemiallisia palovammoja (kuolemaan asti). Ei kuitenkaan ole olemassa yhtä happoa, johon kulta liukenee. Kaikista hapoista vain kuuluisa seos, aqua regia, voi vaikuttaa siihen. Nämä ovat typpi- ja suolahappoja (kloorivetyhappoja) suhteessa 3:1 tilavuussuhteessa. Tämän helvetillisen cocktailin upeat ominaisuudet johtuvat siitä, että happoja otetaan erittäin korkeina pitoisuuksina, mikä lisää huomattavasti niiden hapetuskykyä.
Aqua regia alkaa toimia sillä tosiasialla, että typpihappo alkaa ensin hapettaa kloorivetyhappoa ja tämän reaktion aikana muodostuu atomiklooria - erittäin reaktiivista hiukkasta. Hän on se, joka hyökkää kultaa vastaan ja muodostaa sen kanssa kompleksin - klooriauriinihapon.
Tämä on erittäin hyödyllinen reagenssi. Hyvin usein kultaa varastoidaan laboratoriossa tällaisen hapon kiteisen hydraatin muodossa. Meille se toimii vain vahvistuksena, että kulta liukenee vesialueeseen.
On jälleen kerran syytä kiinnittää huomiota siihen, että metallia tässä reaktiossa ei hapeta yksi kahdesta haposta, vaan niiden keskinäisen reaktion tuote. Joten jos otamme esimerkiksi vain "typen" - tunnetun hapettavan hapon - siitä ei tule mitään. Konsentraatio tai lämpötila eivät saa kultaa liukenemaan typpihappoon.
Kloori
Toisin kuin hapot, erityisesti kloorivetyhappo, yksittäisistä aineista voi muodostua kulta liukenee. Laaj alti tunnettu kotitalouksien valkaisuaine on kaasumaisen kloorin liuos vedessä. Tavallisella kaupasta ostetulla ratkaisulla ei tietenkään voi tehdä mitään, tarvitaan suurempia pitoisuuksia.
Kloorivesi toimii seuraavasti: kloori dissosioituu kloorivety- ja hypokloorihapoiksi. Hypokloorihappo hajoaa valossa hapeksi ja kloorivetyhapoksi. Tällaisessa hajoamisessa vapautuu atomihappea: kuten atomikloori reaktiossa aqua regian kanssa, se on erittäin aktiivista ja hapettaa kultaa makeaksi sieluksi. Tuloksena on jälleen kullan ja kloorin kompleksi, kuten edellisessä menetelmässä.
Muut halogeenit
Paitsi klooria,kulta hapettuu hyvin myös muiden jaksollisen järjestelmän seitsemännen ryhmän alkuaineiden toimesta. On vaikea sanoa niistä täysin: "mihin kulta liukenee".
Kulta voi reagoida eri tavalla fluorin kanssa: suorassa synteesissä (lämpötilassa 300-400°C) muodostuu kulta III -fluoridia, joka hydrolysoituu välittömästi vedessä. Se on niin epästabiili, että se hajoaa jopa altistuessaan fluorivetyhapolle (fluorivetyhappo), vaikka sen pitäisi olla mukava fluoridi-ionien joukossa.
Myös voimakkaimpien hapettimien vaikutuksesta: jalokaasujen fluorideja (kryptoni, ksenon) voidaan saada myös kultafluoridia V. Tällainen fluoridi räjähtää yleensä joutuessaan kosketuksiin veden kanssa.
Asiat ovat hieman helpompia bromin kanssa. Bromi on nestemäinen normaaleissa olosuhteissa, ja kulta hajoaa hyvin liuoksissaan muodostaen liukoista kultabromidia III.
Kulta reagoi myös jodin kanssa kuumennettaessa (jopa 400°C) muodostaen kultajodidi I:tä (tämä hapetusaste johtuu jodin alhaisemmasta aktiivisuudesta muihin halogeeneihin verrattuna).
Siten kulta varmasti reagoi halogeenien kanssa, mutta se, liukeneeko kulta niihin, on kyseenalaista.
Lugolin ratkaisu
Itse asiassa jodi (yleinen jodi I2) on veteen liukenematonta. Liuotetaan sen kompleksi kaliumjodidilla. Tätä yhdistettä kutsutaan Lugolin liuokseksi - ja se voi liuottaa kultaa. Muuten, ne voitelevat usein kurkkukipeistä kärsivien kurkkua, joten kaikki ei ole niin yksinkertaista.
Tämä reaktio tapahtuu myös kompleksien muodostumisen kautta. Kulta muodostaa monimutkaisia anioneja jodin kanssa. käytetty,pääsääntöisesti kullan syövytyksessä - prosessi, jossa vuorovaikutus tapahtuu vain metallin pinnan kanssa. Lugolin liuos on kätevä tässä tapauksessa, koska toisin kuin aqua regia ja syanidit, reaktio on huomattavasti hitaampi (ja reagenssit ovat helpommin saatavilla).
Bonus
Sanomalla, että yksittäiset hapot ovat jotain, johon kulta ei liukene, valehtelimme hieman - itse asiassa, sellaisia happoja on.
Perkloorihappo on yksi vahvimmista hapoista. Sen hapettavat ominaisuudet ovat erittäin korkeat. Laimeassa liuoksessa ne näyttävät huonoilta, mutta suurina pitoisuuksina ne tekevät ihmeitä. Reaktio tuottaa kultaperkloraattisuolan - keltaista ja epästabiilia.
Hapoista, joihin kulta liukenee, on myös kuumaa tiivistettyä seleenihappoa. Tämän seurauksena muodostuu myös suolaa - punakeltaista kultaselenaattia.
