Номер 6, страница 222 - гдз по химии 11 класс учебник Еремин, Кузьменко

Параграф 47. Золото. Глава 4. Металлы побочных подгрупп - номер 6, страница 222.

Условие.

6. Охарактеризуйте химические свойства золота.

Решение.

Решение 2.

Золото ($Au$) — химически очень инертный, «благородный» металл. Его низкая реакционная способность обусловлена высоким положительным значением стандартного электродного потенциала ($E^0(Au^{3+}/Au) = +1,50$ В). В соединениях золото обычно проявляет степени окисления +1 и +3, причём соединения золота(III) более устойчивы.

Взаимодействие с простыми веществами

Золото проявляет химическую активность по отношению к наиболее сильным окислителям — галогенам.
1. С кислородом ($O_2$), водородом ($H_2$), азотом ($N_2$), фосфором ($P$), углеродом ($C$) и серой ($S$) золото не реагирует даже при сильном нагревании. Оксид золота(III) $Au_2O_3$ получают косвенными методами.
2. С галогенами золото реагирует при нагревании (кроме фтора, с которым реакция идет при комнатной температуре):
- с хлором ($Cl_2$) при температуре около 200°C образует хлорид золота(III):
$2Au + 3Cl_2 \xrightarrow{t} 2AuCl_3$
- с бромом ($Br_2$) образует бромид золота(III):
$2Au + 3Br_2 \xrightarrow{t} 2AuBr_3$
- с иодом ($I_2$) образует моноиодид золота(I):
$2Au + I_2 \xrightarrow{t} 2AuI$
- с фтором ($F_2$), самым активным из галогенов, может образовывать фторид золота(V) при 300-400 °С:
$2Au + 5F_2 \xrightarrow{t} 2AuF_5$
3. С ртутью ($Hg$) золото легко образует сплав — амальгаму.

Взаимодействие со сложными веществами

Золото устойчиво к действию растворов щелочей и большинства кислот. Однако оно растворяется в смесях кислот и в растворах реагентов, образующих с ним прочные комплексные соединения.
1. Кислоты: Золото не растворяется в кислотах-неокислителях (например, $HCl$, $H_2SO_4$ (разб.)) и в кислотах-окислителях (например, $HNO_3$, $H_2SO_4$ (конц.)). Исключением является горячая концентрированная селеновая кислота ($H_2SeO_4$).
2. Царская водка: Золото растворяется в «царской водке» — смеси концентрированных соляной ($HCl$) и азотной ($HNO_3$) кислот (в объемном соотношении 3:1). Азотная кислота окисляет золото до ионов $Au^{3+}$, а соляная кислота предоставляет хлорид-ионы ($Cl^−$) для образования устойчивого комплексного аниона $[AuCl_4]^−$:
$Au + HNO_3 + 4HCl \rightarrow H[AuCl_4] + NO \uparrow + 2H_2O$
Образуется тетрахлороаурат(III) водорода (золотохлористоводородная кислота).
3. Растворы цианидов: Золото растворяется в водных растворах цианидов щелочных металлов (например, $KCN$ или $NaCN$) в присутствии кислорода воздуха. Эта реакция лежит в основе промышленного метода извлечения золота из руд (цианирование):
$4Au + 8KCN + O_2 + 2H_2O \rightarrow 4K[Au(CN)_2] + 4KOH$
В этой реакции образуется очень прочный комплексный дицианоаурат(I) калия.

Ответ: Золото — химически очень инертный металл, относящийся к благородным металлам. Оно не реагирует с кислородом, водой, щелочами и большинством кислот. Основные химические реакции золота связаны с его взаимодействием с сильными окислителями или с реагентами, образующими с ним устойчивые комплексные соединения. Золото реагирует с галогенами (образуя галогениды), растворяется в «царской водке» (смесь $HNO_3$ и $HCl$) с образованием тетрахлороаурат(III) водорода $H[AuCl_4]$, а также в растворах цианидов в присутствии кислорода с образованием комплексных солей, например, дицианоаурата(I) калия $K[Au(CN)_2]$. Наиболее характерные степени окисления в соединениях +1 и +3.