Бытует мнение, что золото, являясь благородным металлом, не реагирует с другими веществами и потому не образует соединений. На самом деле все немного не так. Химикам известно немало соединений этого драгоценного металла, среди них и оксид золота. В зависимости от того, какой валентностью обладает атом золота в веществе, существуют соединения одно-, двух-, трехвалентного золота.
Оксид золота
К первой группе относят цианид, иодид, бромид, хлорид, гидрид золота. Вещества, в которых золото имеет валентность ІІ, обладают малой устойчивостью и могут существовать лишь в лаборатории. Трехвалентный аурум входит в состав гидроксида, димера бромида, а также оксида золота. Существует два оксида золота с валентностью І и ІІІ соответственно. Несмотря на то, что два этих вещества построены из одних и тех же атомов и отличаются лишь их количеством, они обладают разными свойствами и даже выглядят по-разному.
Золота оксид (І)
Является бинарным, то есть состоящим всего из двух видов атомов, соединением с химической формулой Au2O. Представляет собой порошок серо-фиолетового цвета или же синий гидрозоль. В воде он не растворяется, но пребывание во влажной среде ведет к превращению в другое вещество. Если же нагреть окись золота примерно до 200 градусов Цельсия, то произойдет разложение на составляющие его элементы. Низкая термическая резистентность обусловлена тем, что ионы золота обладают окислительной способностью и сильным поляризующим действиям.
Получить оксид одновалентного золота сложно, ведь золото окисляется очень плохо. Учитывая тот факт, что золото — это очень инертный элемент, простая реакция с кислородом даже при высокой температуре не приведет к образованию оксида, как это происходит с большинством других легко окисляющихся металлов. Даже пропуская электрический ток через электрод из золота, все равно не добиться получения на его поверхности пленки из оксида. Для того чтобы синтезировать оксид золота, используют двухэтапную методику. Сначала к холодному водному раствору щелочи добавляют хлорид золота и затем полученную смесь постепенно нагревают.
Что же касается химических свойств данного вещества, то оно способно реагировать с концентрированным гидроксидом аммония. При этом образуется сложное неорганическое соединение в виде черного осадка, который обладает способностью взрываться при ударах.
Оксид трехвалентного золота
Другое бинарное соединение золота состоит из двух атомов Au и трех атомов кислорода, что можно записать: Au2O3. Представляет собой твердое коричневое вещество, которое легко поддается распаду даже под воздействием солнечного света. Оксид золота (ІІІ) не может быть растворен в воде, однако хорошо растворяется в гидроксиде калия, образуя сложное комплексное соединение. Получают путем просушки гидроксида золота над парами оксида фосфора с дальнейшим нагреванием смеси до 140 градусов. Соблюдение правильного режима температур критически важно, ведь если разогреть реагенты на дополнительных 20 градусов, то вместо обезвоживания гидроокиси и кристаллизации оксида произойдет разложение выходящей смеси.
Исходя из химических свойств вещества, его также называют золотой кислотой, ведь Au2O3 может образовывать соли, называемые ауратами. Благодаря своим свойствам оксид золота (ІІІ) нашел свое применение в технике. Именно из него делали «золотые дорожки» на микроэлектронных платах, нанося на поверхность слой вещества, а затем воздействуя на него лазером, чтобы получить тонкую полоску из благородного металла.
Существует еще одно вещество, которое может быть отнесено к оксидам золота. Это соединение, в котором присутствуют атомы с валентностями I и III одновременно. По сути, это смесь обоих оксидов, вещество существует в виде коричневого порошка, который сильно впитывает влагу.
Общим для всех оксидов золота является то, что они почти не находят применения в технике или любой другой отрасли промышленности. Причина этого, по всей видимости, в том, что данные соединения неустойчивы в условиях внешней среды и легко разрушаются, переходя в другие вещества. А также не стоит забывать о высокой цене самого золота, не говоря уже о дополнительных затратах на реакции, необходимые для того, чтобы заставить его окисляться. Поэтому сейчас с оксидами золота дело имеют преимущественно химики-теоретики, проводя с ними множество экспериментов. Но вполне может быть, что скоро они увенчаются успехом, и материалы на основе оксида золота помогут сделать очередной технологический прорыв.