Как называется химический элемент золото

Золото Au

Золото (Au, от латинского Aurum) — химический элемент, который находится в I группе Таблицы Менделеева, входит в группу благородных металлов. К этой группе, помимо золота, относятся также серебро, платина, рутений, родий, палладий, осмий, иридий и иногда рений. Это название вышеперечисленные металлы получили благодаря высокой химической стойкости. Золото очень ценится во всем мире ещё с самых древних времен. О его особой ценности говорит тот факт, что любой средневековый алхимик считал целью своей жизни получить золото из других веществ, чаще всего в качестве исходного использовалась ртуть. Существуют легенды, что некоторым, таким как Николя Фламель, это даже удалось.

Золото и его история

Невероятно, но золото — самый первый металл который узнало человечество! Его открытие датируется эпохой неолита, т.е. примерно 11000 лет назад! Золото широко использовалось во всех древнейших цивилизациях, его называли «царем металлов» и обозначали тем же иероглифом, что и солнце. Существуют археологические находки золотых украшений, которые были изготовлены в третьем тысячелетии до н. э.
Вся история человечества находится в тесной связи с золотом. Подавляющее большинство войн до начала применения нефти велось именно из-за этого благородного металла. Как метко подметил Гёте в своем «Фаусте»: «Люди гибнут за металл!». Золото явилось одной из предпосылок Великих географических открытий, т.е. периода в истории, во время которого европейцы открывали новые материки и морские маршруты в Африку, Америку, Азию и Океанию. В XV веке из-за кризиса экономики и постоянных войн имела место острая нехватка драгоценных металлов для изготовления денег, поэтому королевские дворы искали новые торговые рынки, а, главное, места, где много дешевого золота. Именно так мы узнали о существовании Америки и Австралии!

Золотая маска (Таиланд)

Первоначально человечество использовало золото только для изготовления украшений и предметов роскоши, но постепенно стало служить средством обмена, т.е. начало выполнять функцию денег. В таком качестве золото применялось еще за 1500 лет до н. э. в Китае и Египте. В государстве Лидия (территория современной Турции), которое обладало огромными месторождениями золота, впервые начали чеканить золотые монеты. Количество золота в этом государстве превосходило все имевшиеся на тот момент запасы этого металла в других государствах настолько, что имя лидийского царя Креза вошло в поговорку и стало синонимом несметного богатства. Говорят «Богат, как Крез».
В Средние века и позднее основным источником золота была Южная Америка. Но вначале XIX века были открыты большие месторождения золота на Урале и в Сибири, поэтому в течение нескольких десятилетий Россия занимала первое место по его добыче. Позже были открыты богатые месторождения в Австралии и ЮАР. Таким образом произошло резкое увеличение добычи золота. До этого времени наряду с золотом из драгоценных металлов для производства монет использовалось серебро. Но прилив золота из вышеупомянутых стран обеспечил вытеснение серебра. Поэтому уже к началу XX века золото утвердилось в качестве стандарта. Само по себе золото редко используется в качестве материала для монет, т.к. оно очень мягкое и пластичное (1 грамм золота можно растянуть на 1 км), а поэтому быстро истиралось, в основном его используют в виде сплавов, повышающих твердость материала. Но поначалу монеты чеканились из чистого золота и одним из способов проверки монеты было попробовать её «на зубок», монету зажимали зубами, если оставался приличный след, считалось, что монета не фальшивая.

Золотые монеты мира

Распространение золота в природе

Химические свойства золота

Чаще всего золото имеет валентность равную +1 или +3. Это очень стойкий к агрессивному воздействию металл. Золото совершенно не подвержено окислению, т.е. кислород при нормальных условиях не оказывает на него никакого влияния. Однако, если нагреть золото выше 100° C на его поверхности образуется очень тонкая окисная пленка, которая не исчезает даже при охлаждении. При температуре 20 °C толщина пленки равна примерно 0,000001 мм. Сера, фосфор, водород и азот не реагируют с золотом.
Золото не подвержено действию кислот. Но только в том случае если они действуют на него по отдельности. Единственной чистой кислотой, в которой можно растворить золото, является горячая концентрированная селеновая кислота H₂SeO₄. При комнатной температуре благородный металл растворяется в так называемой «царской водке», т.е. смеси «азотная кислота + соляная кислота». Также при нормальных условиях золото очень подвержено воздействию растворов иодида калия и йода.

Применение золота

С древнейших времен золото используется в ювелирном искусстве, в качестве предметов роскоши и власти. Благодаря своей исключительной пластичности и ковкости ювелиры могут создавать из этого металла настоящие произведения искусства. В промышленности золото используется в виде сплавов с другими металлами. Во-первых, это повышает прочность сплава, а во-вторых, удешевляет производство. Содержание золота в сплаве называют «пробой», которая выражается каким то целым стандартным числом. Например, в килограмме сплава 750 пробы содержится 750 граммов золота. Остальные 250 — это другие примеси. Следовательно, чем выше проба, тем выше содержание золота в сплаве. Существует стандарт на это содержание: используются 375, 500, 585, 750, 900, 916, 958 пробы.

Для того чтобы изготовить одно золотое кольцо, требуется переработать тонну золотосодержащей руды!

В других отраслях промышленности золото применяется для различных целей в химическом и нефтехимическом производствах, в энергетике и электронике, в авиации и космической технике. Этот благородный металл используется везде, где ни в коем случае нежелательно появление коррозии. Также оно широко применяется в медицине с незапамятных времен из-за стойкости к окислению. В египетских гробницах были найдены мумии с золотыми коронками зубов. В настоящее время для зубных протезов и коронок используются золотые сплавы повышенной прочности. Помимо этого золото используется в фармакологии. Здесь используют различные соединения драгметалла, которые входят как в состав препаратов, так и применяются отдельно. Золотые нити используют в косметологии, тут они помогают омоложению кожи.

В японском городе Сува работает завод, на котором из пепла оставшегося после сжигания промышленных отходов добывают золото! Причем в этом пепле его содержание больше, чем в любой золотоносной шахте. Этот факт объясняется тем, что в городе очень много заводов производящих электронику, в которой широко применяется этот благородный металл.

Подведем итог. Золото сохраняет свое инвестиционное, промышленное, ювелирное и медицинское назначение на протяжении уже нескольких тысячелетий и подобная тенденция вряд ли прервется в обозримом будущем. Золото всегда будет олицетворением роскоши и богатства!

Источник

Aurum – золото (Au) в таблице Менделеева в химии: происхождение названия и металла, физико-химические свойства 79 элемента, добыча и широта его использования

Золото Au – aurum (аурум): этимология слова

Название металла aurum читается на латинском языке как «аурум» (пишется так же, как и слышится/произносится). Распространено сокращенное обозначение (используются буквы – Au). Именно такой вариант применяется в химии при составлении формул веществ, соединений. Это элемент периодической таблицы Менделеева, относится к 6 периоду.

Главные отличительные признаки: желтый цвет, нехарактерный для других драгоценных металлов звук при ударе, мягкость. Если интересно, как обозначается золото в таблице Менделеева, нужно искать элемент под номером 79.

Этимология слова, которым называется драгметалл, включает в себя разные расшифровки значения:

Aurum – золото (Au)
Кроме того, аурум ассоциируется с солнцем, поэтому в древние времена использовался соответствующий знак/символ для обозначения такого металла. В продолжение логической цепочки отмечается взаимосвязь между цветом Au и солнца. По этой причине во многих странах среди фактов о золоте можно найти и единственно возможное значение его названия. Это цвет – желтый. Еще одно объяснение этого – праиндоевропейский корень «желтый, зеленый, яркий».

Строение атома и физические свойства

В таблице золото располагается в шестом периоде в подгруппе меди 11 группы. Его обозначение буквами — Au. Элемент имеет порядковый номер — 79. В ядре атома металла находится 79 протонов и 117 нейтронов. На шести энергетических уровнях атома располагаются 79 электронов. Природный элемент существует в виде химически устойчивого изотопа 197Au. Остальные нестабильны и возможны только в условиях ядерного реактора.

Распределение электронов по орбиталям в электронной формуле золота — 1s22s22p63s23p63d104s24p64f145s25p65d106s1. В своих соединениях металл проявляет валентность I. Это обусловлено наличием одного неспаренного электрона. Но для элемента также характерна валентность II.

Золото относится к группе переходных металлов. Абсолютно чистое вещество характеризуется ярко-жёлтым цветом. Если в минерале есть примеси меди, тогда он может обладать красноватым оттенком. Химическому элементу характерна гранецентрированная кубическая кристаллическая решётка.

Основные физические характеристики золота:

Вещество характеризуется пластичностью и гибкостью. Золото — самый мягкий среди всех металлов, оно отлично поддаётся обработке. Изделия из этого вещества высокой пробы возможно погнуть и повредить, поэтому их нужно беречь от любых механических повреждений. При изготовлении столовых приборов производители добавляют в золото дополнительные сплавы, которые повышают прочность предметов. Жидкое вещество летучее и способно испаряться ещё до температуры плавления.

Минерал отличается высокой стойкостью к химическим реакциям и процессам. Это отличный проводник, который быстро транспортирует электрический ток и тепловую энергию. Металл легко полируется, после обработки приобретает мягкий блеск. Тонкая пластина, изготовленная из золота, способна пропускать свет. Поскольку температура вещества падает, его можно применять для тонировки окон.

История появления металла

Существует немало теорий, объясняющих, что такое золото, где образовалось, почему оказалось в земной коре и ядре планеты. Ранее было принято считать, что Au во вселенной – это следствие процессов в структуре звезд (нуклеосинтеза). Однако позднее появились новые предположения, откуда берет начало история золота. Так, существует теория, что частицы металла – следствие разрушения нейтронных звезд.

Aurum отличается существенным весом. Даже после распада частицы будут стремительно падать. Они проходят через атмосферу вместе с астероидами (как при поздней тяжелой бомбардировке, во времена, соответствующие периоду 3,8 млрд лет назад). Это вероятный путь попадания драгметалла в кору планеты. Можно предположить, откуда на Земле появилось золото. Пыль, оставшаяся после взрыва звезды, постепенно конденсируется. В таком виде попадает на планету.

Если интересно, откуда берется золото в природе, следует учитывать, что существенная его доля содержится в земном ядре. Туда металл попал, опять же, благодаря значительному весу. Это один из главных признаков, позволяющих определить, является ли изделие из аурума оригинальным (они всегда тяжелее многих прочих: из серебра, латуни). Кроме того, строятся и другие теории, как появилось золото на Земле, а оказалось в ядре. Считается, что это результат воздействия высоких температур, когда планета находилась в расплавленном состоянии.

Драгоценный металл — золото
Однако теории, на основании которых делаются предположения, откуда появилось золото, не всегда имеют под собой основания. Например, версия о том, что звездная пыль (золотая) попадает в открытый космос, а затем оседает на Земле, поразила несоответствием фактов, например, нет информации, что подобные процессы действительно развиваются. Ученые пока не дают конкретных данных, но делают заявления, что такие предположения (касательно падающей золотой пыли) – косвенные. Нет достаточной информации, а подтвердить теорию невозможно из-за особенностей работы спутниковых спектроскопов.

Интересно: Аурум находится в земной коре, мантии, ядре планеты, а также в воде. Считается, что 1 км2 содержит 1 кг драгметалла.

Меры чистоты золота

Государства контролируют оборот драгметалла. Век назад почти в каждой стране работала своя система пробирования, но сейчас большинство приведено к общему знаменателю.

Британская каратная система

В каратной системе (США, Канада, Швейцария) за 100 % принято число 24. Клеймо «18 K» говорит о том, что украшение состоит на 75 % из драгоценного металла, а на 25 % из чего-то ещё — например меди и палладия.

Метрическая система

В России, СНГ, Германии число на клейме — это количество промилле (тысячных долей) золота в сплаве. 500 ‰ — проба 500, 375 ‰ —375. Не существует только пробы 1000 — вместо нее 999,9. Она содержит микроскопическое количество примесей и условно считается чистой.

Золотниковая система

Золотниковая система проб действовала в Российской империи, РСФСР и СССР в 1798–1927 годах. Она основана на русском фунте, равном 96 золотникам, аналогична каратной математически, но делит целое не на 24, а на 96 долей.

Таблица соответствия проб

Посмотрим на три системы в сравнении. Существует также лотовая проба — она по сути повторяет каратную, но берет за сто процентов 16 единиц (лот). Лотовая проба использовалась для пробирования серебра в Европе до введения метрической системы и не имеет отношения к золоту.

Золото в природе: первичные и вторичные месторождения

Если интересно, как образуется золото в природе, необходимо рассмотреть 2 способа:

Первый из вариантов – самородное золото. Это результат магматических процессов, что подтверждает содержание наибольшего количества золота в ядре Земли. Появляется драгметалл на поверхности вследствие извержения вулканов.

Причем состав золота необычный – чаще всего это чистое вещество.

Его образование обусловлено процессом плавления, когда при смешении легкоплавких соединений в составе жидкой лавы происходит их постепенное остывание (при выходе массы на поверхность). Как результат, разрушаются сторонние соединения (включая соль), остается чистый аурум – подобие камня, но с другими свойствами. Преимуществом металла является однородность структуры.

Золото в природе
Разработка вторичных месторождений – основной способ добычи драгметалла. Такое золото входит в состав различных минералов. Не весь объем Au, содержащийся в магме, образует самородки, немалое количество остается смешанным. С учетом этого свойства золота могут отличаться. Минералы и соединения, из которых состоит драгоценная смесь:

Чаще всего аурум обнаруживается вместе с кварцем, серебром и медью. Еще один популярный вариант – смесь с платиной. Появляясь из земного ядра или коры, драгметаллы сплавляются, поэтому чаще всего Au обнаруживается при разработке месторождений минералов, других металлов и веществ.

Сферы применения

Золото давно используется различными странами в виде монет. Однако в качестве монопольного денежного средства их утвердили только к XIX веку.

Сегодня драгметалл используется во многих сферах жизни общества:

Во все времена золото служило важным элементом финансовой системы. Этот металл не подвержен коррозии, поэтому ему стараются найти применение в различных областях. Периодически роль металла снижалась в качестве международной валюты, однако банки в любых странах хранят его как самый важный источник ликвидности.

Технологии добычи драгоценного металла

Стародавняя и современная история золота разнообразна, раскрывает несколько методов добычи Au. Чтобы он смог появиться из земной коры, выполняются разные манипуляции. Из крупных водоемов аурум не добывают – это неоправданно дорого, а результат слабый. Основные источники – поверхностные и более глубокие слои грунта. Чтобы поднять драгметалл с глубины, очистить от примесей, используют несколько основных технологий.

Шлихование (промывка) – древний способ отмывания золотого песка

Такой метод лучший, если необходимо вести поисковые работы, чтобы обнаружить аурум. Основан на опробовании мелких водоемов (речек, ручьев). Частицы драгметалла начинают распространяться вследствие разрушения горных пород, частью которых стали. Этому способствуют мелкие водоемы – речки, ручьи. Аурум выглядит, как блестящие частицы желтого цвета. Это шлих, обозначающий, что здесь есть драгметалл. Такая особенность объясняет, почему Au обнаруживается преимущественно на Урале и других северных регионах России.

Шлиховой метод добычи золота

Амальгамация с помощью ртути

Метод основан на способности аурума реагировать на воздействие ртути. Чтобы из пустой породы получить драгметалл, нужно браться за процесс основательно. Для этого требуется смачивать жидким металлом aurum, результат будет интересным – образуется амальгама, что позволяет диспергировать Au, а позднее – восстановить его первоначальную форму.

Цианирование – добыча золота из руды

Процесс называется выщелачиванием. Нужно вспомнить, что аурум устойчив к окислению при обычной температуре. Учитывая эти свойства золота, можно получить драгметалл из породы, воздействуя на него растворами цианида. Свободный от примесей металл восстанавливают до первоначальных свойств.

Недостатком метода является возможность получить меньше драгметалла, чем изначально содержала порода. Кроме того, цианид используют для работы с низкокачественной рудой.

Как получают

Основные способы получения золота в промышленных масштабах дополняют друг друга — например, шлих можно очистить от плотных примесей путем амальгамации.

Промывка

Промывка (шлихование) — древний метод добычи золотого песка (шлиха) из вторичных месторождений. Песок отмывается благодаря плотности: менее плотные минералы вымываются водой, а шлих оседает.

Масштабная добыча золота автоматизирована: вместо людей работают промывочные устройства и экскаваторы. Однако принцип их действия за последние 2000 лет почти не изменился.

Шлих — не чистое золото. Существуют элементы плотнее — они оседают с песком на дне промывочной емкости. Для финальной очистки используются другие, в частности химические, способы.

Амальгамация

Этот метод тоже известен с древности, но описан в XVI веке. Он возможен благодаря свойству ртути образовывать сплавы (амальгамы) с другими металлами без дополнительного термического или химического воздействия. После избавления от фрагментов пустой породы химические элементы механически разделяются.

6 лет в ювелирном деле. Знает все о пробах и может определить подделку за 12 секунд

Амальгамация применяется не везде: в ряде стран (с 1988 года — в России) запрещено использовать ртуть из-за смертельной опасности этого элемента для человека.

Цианирование

Способ извлечения драгоценного элемента из руды цианированием основывается на способности золота растворяться в синильной кислоте (цианистом водороде, HCN) и ее солях. Руда обрабатывается слабым (0,03–0,3 %) раствором цианида. Благородный металл реагирует раньше других химических элементов, а после химической реакции осаждается из раствора.

Таблица: соответствие проб разных систем

В зависимости от свойств и состава драгметалла определяют не только стоимость готовых изделий, но и правила обращения с ними. Например, чистый металл требует более бережного отношения, т. к. подвержен воздействию механических нагрузок. Украшения для мужчин и женщин могут содержать минимум аурума. При этом проба самая низкая.

Наилучший вариант – драгоценности, которые содержат 50-70% драгметалла. Это могут быть браслеты, серьги, кулоны в виде знака зодиака, обручальные кольца и даже деньги (когда существовала Золотая Орда, и позднее, на территории России была востребована чеканка монет).

Сегодня платежных систем множество, как и способов определения чистоты золота, влияющего на валюту: каратная, метрическая. Чтобы уметь самостоятельно определять пробу, нужно изучить таблицу.

Драгоценные украшения

Химия вещества

Вещество было найдено намного раньше, чем появилось золото в системе Менделеева. Но и в таблице у металла есть большое значение. Химики во все времена пытались проводить опыты над материалом, старались превратить другие ископаемые в драгоценные крупицы. Сера и кислород плохо влияют на другие элементы из системы Менделеева, но золото устойчиво к их воздействию. Незначительную реакцию проявляют только атомы на поверхности металла.

По содержанию материала определяют его характеристики и свойства. С некоторыми веществами реакции происходят даже при комнатной температуре, другие не изменяются под химическим воздействием при нагревании или разложении на атомы. Золото не поддаётся влиянию минеральных кислот, именно этим способом определяют качество металла. В школьном курсе химии проходят то, как называется золото по таблице Менделеева. Его название Aurum, элемент занимает 79 место в шестом периоде. Его атомная масса — 196,67, температура плавления — 1064, 43 градуса.

Ювелиры для проверки подлинности изделий используют азотную кислоту. Предмет опускают в ёмкость с жидкостью и оставляют на 5−10 минут. Если вещество не поменяло свой цвет, то оно является настоящим. Поддельное золото вступит в химическую реакцию с кислотой, изменит свой оттенок на зелёный.

Определение мировой стоимости золота и его статус на фондовом рынке

Аурум влияет на цену различных валют. На фондовых биржах ежедневно устанавливают стоимость драгметаллов, что позволяет отслеживать малейшие изменения. Однако сильных колебаний никто не ожидает, учитывая, что золото имеет статус безопасного актива, а значит, планируется устойчивый рост цены на Au. Но стоимость все же колеблется, что зависит от внешних факторов, среди них: количество добываемого металла, инфляция, спрос и предложение на аурум разных форм (украшения, слитки, монеты и др.).

Экономические сведения

Золото в экономике играет роль общенационального эквивалента. С его помощью выражают стоимость всех товаров, в некоторых случаях оно становится полноценными деньгами или средством обмена. Есть несколько физических и химических свойств, которые позволяют выделять золото в товарном мире:

Во многих государствах драгметалл используется для чеканки монет, а его слитки хранятся в банковских учреждениях.

Его применяют не только в ювелирной сфере, для какой его добывал изначально, но и для производства некоторых деталей электроники, промышленной и бытовой техники. Сначала вещество использовали только для отделки украшений и одежды, но в 1500 году до нашей эры в Китае, Месопотамии, Египте и Индии оно стало играть роль денежных средств. Вместе с золотом эти функции выполняли серебро и медь.

Желание разбогатеть подталкивало добытчиков к поиску новых месторождений. Так были открыты и колонизованы многие территории. Источники полезного ископаемого нашли в Европе, Азии, Африке, Южной и Северной Америке, Австралии. Его активно вывозили в развитые страны — Англию, Испанию, Францию, Германию. Великобритания стала первым государством, которое перешло на монометаллическую политику и исключило из обихода серебряные монеты. К XX веку эта валюта была утверждена в большинстве мировых стран.

После этого наступает кризис капитализма, государства начинают использовать бумажные деньги, которые нельзя разменять на золото. На некоторых территориях ограничивают и запрещают вывоз и ввоз металла, подготавливаются специальные рынки для работы с ним. Сегодня многие предприниматели и экономисты инвестируют в этот материал и получают неплохую прибыль за операции с ним.

Периодический закон

Существуют две формулировки периодического закона химических элементов: классическая и современная.

Классическая, в изложении его первооткрывателя Д.И. Менделеева: свойства простых тел, а также формы и свойства соединений элементов находятся в периодической зависимости от величин атомных весов элементов.

Современная: свойства простых веществ, а также свойства и формы соединений элементов находятся в периодической зависимости от заряда ядра атомов элементов (порядкового номера).

Графическим изображением периодического закона является периодическая система элементов, которая представляет собой естественную классификацию химических элементов, основанную на закономерных изменениях свойств элементов от зарядов их атомов. Наиболее распространёнными изображениями периодической системы элементов Д.И. Менделеева являются короткая и длинная формы.

Значение в искусстве

С самого начала разработки месторождений золото применяют для производства ювелирных изделий, украшений, религиозной и дворцовой утвари, посуды и столовых приборов. Мягкость и ковкость металла позволяет чеканить из него монеты, покрывать предметы гравировкой, заниматься литьём и изготовлением проволоки. Вещество применяется для создания филиграни, полировки поверхностей, которая будет после обработки переливаться световыми бликами с богатой игрой света и тени. Золото красиво смотрится в сочетании с другими материалами — серебром, платиной, жемчугом, драгоценными камнями, эмалью и чернью.

В медицине металл содержится в отечественных и импортных препаратах: взвеси масла, кризанил, миокризин, а также водорастворимых лекарствах, применяемых для приготовления растворов. Лекарства могут вызывать некоторые побочные эффекты, среди которых выделяют проблемы с почками, повышение температуры, раздражение кишечника. Нельзя прописывать средства, содержащие крупицы золота, тем, кто страдает от тяжёлых форм туберкулёза, почечной и печёночной недостаточности, заболеваний сосудистой системы и сахарного диабета.

Бета- и гамма-терапия подразумевает ввод в мягкие ткани гранул и штифтов из золота. Оно необходимо при лечении опухолей, но только в сочетании с хирургической и медикаментозной терапией. Предварительно проводят диагностику внутренних органов организма.

Золото играет большую роль в жизни человечества. Оно используется во многих сферах: экономической, ювелирной, медицинской, промышленной. Драгоценный металл имеет высокую стоимость, что обусловлено его физическими и химическими свойствами.

Источник