Валентность золота
Общие сведения о валентности золота
Золото представляет собой металл желтого цвета с гранецентрированной кубической решеткой. Золото характеризуется исключительной пластичностью и превосходит другие металлы по теплопроводности и электрической проводимости. Плотность 19,3 г/см3. Температура плавления 1064,4oС, кипения 2880oС.
Валентность золота в соединениях
Золото – семьдесят девятый по счету элемент Периодической таблицы Д.И. Менделеева. Он находится в шестом периоде в IВ группе. В ядре атома золота содержится 79 протонов и 117 нейтронов (массовое число равно 197). В атоме золота есть шесть энергетических уровней, на которых находятся 79 электронов (рис. 1).
Рис. 1. Строение атома золота.
Электронная формула атома золота в основном состоянии имеет следующий вид:
1s22s22p63s23p63d104s24p64f145s25p65d106s1.
А энергетическая диаграмма (строится только для электронов внешнего энергетического уровня, которые по-другому называют валентными):
Наличие одного неспаренного электрона свидетельствует о том, что золото проявляет валентность I в своих соединениях (Au2O, AuNO3, AuCl, Au2S и т.д.).
Известно, что для золота также характерна валентность II (AuO, AuF2).
Примеры решения задач
| Задание | Золото 585 пробы содержит 41,5% меди. Сколько граммов чистого золота содержит кольцо этой пробы, имеющее массу 2,8 г? |
| Решение | Найдем массовую долю золота в 585 пробе:
ω(Au) = 100% — ω(Cu) = 100% — 41,5% = 58,5% = 0,585. Вычислим массу чистого золота, которая содержится в кольце: m(Au) = mring × ω(Au)/ 100%; m(Au) = 2,8 × 0,585 = 1,638 г. |
| Ответ | Масса золота равна 1,638 г. |
| Задание | Определите количество золота и серебра, которое содержится в обручальном кольце 585 пробы массой 3,75 г. |
| Решение | 585 проба означает, что в изделии содержится 58,5% (0,585) золота. Найдем массу золота в сплаве:
m(Au) = mring × ω(Au)/ 100%; m(Au) = 3,75 × 0,585 = 2,19 г. Тогда масса серебра составит: m(Ag) = mring — m(Au) = 3,75 -2,19 = 1,56 г. Найдем количество моль каждого металла (молярная масса золота равна 196 г/моль, серебра – 108 г/моль): n = m/M; n(Au) = m(Au) /M(Au); n(Au) = 2,19 / 196 = 0,01 моль; n(Ag) = m(Ag) / M(Ag); n (Ag) = 1,56 / 108 = 0,014 моль. |
| Ответ | Число моль золота равно 0,01 моль, серебра – 0,014 моль. |
