Spiegare come si forma loro da collezione
Oro
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Elemento chimico con numero atomico 79 (Au)
| Aspetto | Giallo | ||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Numero atomico ( Z ) | 79 | ||||||||||||||
| Gruppo gruppo 11 | |||||||||||||||
| Periodo | periodo 6 | ||||||||||||||
| Blocco | d-block | ||||||||||||||
| Configurazione elettronica | [Xe] 4f 14 5d 10 6s 1 | ||||||||||||||
| Elettroni per guscio | 2, 8, 18, 32, 18, 1 | ||||||||||||||
| Phaseat STP | solido | ||||||||||||||
| Punto | di fusione 1337,33 K (1064,18 °C, 1947,52 °F) | ||||||||||||||
| Punto di ebollizione | 3243 K (2970 °C, 5378 °F) | ||||||||||||||
| Densità (a 20 °C) | 19,283 g/cm 3 [3] | ||||||||||||||
| quando liquido (a m.p.) | 17,31 g/cm 3 | ||||||||||||||
| Calore di fusione | 12,55 kJ/mol | ||||||||||||||
| Calore di vaporizzazione | 342 kJ/mol | ||||||||||||||
| Capacità termica molare | 25,418 J/(mol· K) | ||||||||||||||
Pressione di vapore
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| Stati di ossidazione | comuni: +3 −3, ? −2, ? −1, [4] 0, +1, [5] +2, [4] +5 [4] | ||||||||||||||
| Elettronegatività | Scala di Pauling: 2.54 | ||||||||||||||
| Energie di |
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| Raggio atomico | empirico: 144 pm | ||||||||||||||
| Raggio covalente | 136±6 pm | ||||||||||||||
| Raggio di Van der Waals | 166 pm | ||||||||||||||
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| naturale occorrenza | primordiale | ||||||||||||||
| Struttura cristallina | cubica a facce centrate (fcc) (cF4) | ||||||||||||||
| Costante | | ||||||||||||||
| Dilatazione termica | 14,13×10 −6 /K (a 20 °C) [3] | ||||||||||||||
| Conducibilità termica | 318 W/(m⋅K) | ||||||||||||||
| Resistività elettrica | :22,14 nΩ⋅m (a 20 °C) | ||||||||||||||
| Ordinamento magnetico | : diamagnetico [6], | ||||||||||||||
| Suscettibilità magnetica molare | : −28,0×10 −6 cm, 3 /mol (a 296 K) [7] | ||||||||||||||
| Resistenza alla trazione | : 120 MPa | ||||||||||||||
| modulo | 79 GPa | ||||||||||||||
| Modulo di taglio | 27 GPa | ||||||||||||||
| Modulo di massa | 180 GPa [8] | ||||||||||||||
| Velocità del suono asta sottile | 2030 m/s (a r.t.) | ||||||||||||||
| Rapporto di Poisson | 0,4 | ||||||||||||||
| Durezza Mohs | 2,5 | ||||||||||||||
| Durezza Vickers | 188-216 MPa | ||||||||||||||
| Durezza Brinell | 188-245 MPa | ||||||||||||||
| Numero CAS | 7440-57-5 | ||||||||||||||
| Denominazione | dal latino aurum 'oro' | ||||||||||||||
| Scoperta | in Medio Oriente (prima del 6000 a.C.) | ||||||||||||||
| Simbolo | "Au": dal latino aurum | ||||||||||||||
| Categoria: L'oro è | |||||||||||||||
un elemento chimico con il simbolo chimico Au (dal latino aurum ) e il numero atomico 79. Nella sua forma pura, è un metallo brillante, leggermente giallo-arancio, denso, morbido, malleabile e duttile. Chimicamente, l'oro è un metallo di transizione, un elemento del gruppo 11 e uno dei metalli nobili. È uno degli elementi chimici meno reattivi, essendo il secondo più basso nella serie di reattività. È solido in condizioni standard.
L'oro si trova spesso in stato elementale libero (nativo), come pepite o grani, in rocce, vene e depositi alluvionali. Si presenta in una serie di soluzioni solide con l'elemento nativo argento (come nell'elettro), naturalmente legato con altri metalli come rame e palladio, e inclusioni minerali come all'interno della pirite. Meno comunemente, si trova nei minerali come composti d'oro, spesso con tellurio (tellururi d'oro).
L'oro è resistente alla maggior parte degli acidi, anche se si dissolve in acqua regia (una miscela di acido nitrico e acido cloridrico), formando un tetracloroaurateanione solubile. L'oro è insolubile nel solo acido nitrico, che dissolve l'argento e i metalli di base, una proprietà a lungo utilizzata per raffinare l'oro e confermare la presenza di oro nelle sostanze metalliche, dando origine al termine "acid test". L'oro si dissolve in soluzioni alcaline di cianuro, che vengono utilizzate nell'estrazione mineraria e nella galvanica. L'oro si dissolve anche nel mercurio, formando leghe di amalgama, e poiché l'oro agisce semplicemente come un soluto, questa non è una reazione chimica.
Un elemento relativamente raro, [10] [11] l'oro è un metallo prezioso che è stato utilizzato per monete, gioielli e altre opere d'arte nel corso della storia. In passato, un gold standard è stato spesso implementato come politica monetaria. Le monete d'oro cessarono di essere coniate come valuta circolante negli anni '30 e il Il gold standard mondiale è stato abbandonato per un sistema monetario fiat dopo le misure shock di Nixon del 1971.
Nel 2023, il più grande produttore di oro al mondo è stata la Cina, seguita da Russia e Australia. [12] A partire dal 2020 [aggiornamento], un totale di circa 201.296 tonnellate di oro esistono in superficie. [13] Questo è uguale a un cubo, con ogni lato che misura circa 21,7 metri (71 piedi). Il consumo mondiale di nuovo oro prodotto è di circa il 50% in gioielleria, il 40% in investimenti e il 10% nell'industria. [14] L'elevata malleabilità, duttilità, resistenza alla corrosione e alla maggior parte delle altre reazioni chimiche, nonché la conduttività dell'elettricità, hanno portato al suo uso continuato in connettori elettrici resistenti alla corrosione in tutti i tipi di dispositivi computerizzati (il suo principale uso industriale). L'oro viene utilizzato anche nella schermatura a infrarossi, nella produzione di vetro colorato, nella foglia d'oro e nei denti restauro. Alcuni sali d'oro sono ancora usati come agenti antinfiammatori in medicina.
Caratteristiche L'oro
è il più malleabile di tutti i metalli. Può essere tirato in un filo della larghezza di un singolo atomo e quindi allungato considerevolmente prima che si rompa. [15] Tali nanofili si distorcono attraverso la formazione, il riorientamento e la migrazione di dislocazioni e gemelli cristallini senza un indurimento evidente. [16] Un singolo grammo d'oro può essere battuto in un foglio di 1 metro quadrato (11 piedi quadrati) e un'oncia avoirdupois in 28 metri quadrati (300 piedi quadrati). La foglia d'oro può essere battuta abbastanza sottile da diventare semitrasparente. La luce trasmessa appare blu-verdastra perché l'oro riflette fortemente il giallo e il rosso. [17] Tali fogli semitrasparenti riflettono anche fortemente la luce infrarossa, rendendoli utili come infrarossi (calore radiante) Schermi nelle visiere delle tute resistenti al calore e nelle visiere parasole per le tute spaziali. [18] L'oro è un buon conduttore di calore ed elettricità.
L'oro ha una densità di 19,3 g/cm 3 , quasi identica a quella del tungsteno a 19,25 g/cm 3 ; come tale, il tungsteno è stato utilizzato nella contraffazione dei lingotti d'oro, ad esempio placcando un lingotto di tungsteno con l'oro. [19] [20] [21] [22] In confronto, La densità del piombo è di 11,34 g/cm 3 e quella dell'elemento più denso, l'osmio, è di 22,588±0,015 g/cm 3 . [23]
Mentre
la maggior parte dei metalli sono grigi o bianco argenteo, l'oro è leggermente giallo-rossastro. [24] Questo colore è determinato dalla frequenza del plasma oscillazioni tra gli elettroni di valenza del metallo, nell'intervallo ultravioletto per la maggior parte dei metalli ma nell'intervallo visibile per l'oro, a causa di effetti relativistici che interessano gli orbitali attorno agli atomi d'oro. [25] [26] Effetti simili conferiscono una tonalità dorata al cesio metallico.
Le leghe d'oro colorate comuni includono il caratteristico oro rosa diciotto carati creato dall'aggiunta di rame. Anche le leghe contenenti palladio o nichel sono importanti nella gioielleria commerciale in quanto producono leghe di oro bianco. La lega oro-rame a quattordici carati è quasi identica nel colore a certe leghe di bronzo, ed entrambe possono essere utilizzate per produrre distintivi della polizia e di altro tipo. Le leghe d'oro a quattordici e diciotto carati con il solo argento appaiono giallo-verdastre e sono indicate come oro verde. L'oro blu può essere prodotto legandosi con il ferro e l'oro viola può essere prodotto legando con l'alluminio. Meno comunemente, l'aggiunta di manganese, indio e Altri elementi possono produrre colori d'oro più insoliti per varie applicazioni. [27]
L'oro colloidale, usato dai microscopisti elettronici, è rosso se le particelle sono piccole; le particelle più grandi di oro colloidale sono blu. [28]
L'oro ha un solo isotopo stabile, 197
Au, che è anche il suo unico isotopo naturale, quindi l'oro è sia un elemento mononuclidico che monoisotopico. Sono stati sintetizzati trentasei radioisotopi, con una massa atomica compresa tra 169 e 205. Il più stabile di questi è 195
Au con un'emivita di 186,1 giorni. Il meno stabile è 171
Au, che decade per emissione di protoni con un'emivita di 30 μs. La maggior parte dei radioisotopi dell'oro con masse atomiche inferiori a 197 decadono per una combinazione di emissione di protoni, decadimento α e decadimento β +. Le eccezioni sono 195
Au, che decade per cattura elettronica, e 196
Au, che decade più spesso per cattura elettronica (93%) con un percorso di decadimento minore β − (7%). [29] Tutti i radioisotopi dell'oro con masse atomiche superiori a 197 decadono per β - decadimento. [30]
Sono stati caratterizzati anche almeno 32 isomeri nucleari, con massa atomica variabile da 170 a 200. All'interno di questo intervallo, solo 178
Au, 180
Au, 181
Au, 182
Au e 188
Au non hanno isomeri. L'isomero più stabile dell'oro è 198m2
Au con un'emivita di 2,27 giorni. L'isomero meno stabile dell'oro è 177m2
Au con un'emivita di soli 7 ns. 184m1
Au ha tre percorsi di decadimento: decadimento β +, transizione isomerica e decadimento alfa. Nessun altro isomero o isotopo dell'oro ne ha tre percorsi di decadimento. [30]
La
possibile produzione di oro da un elemento più comune, come il piombo, è stata a lungo oggetto di indagine umana, e la disciplina antica e medievale dell'alchimia si è spesso concentrata su di essa; tuttavia, la trasmutazione degli elementi chimici non è diventata possibile fino alla comprensione della fisica nucleare nel 20 ° secolo. La prima sintesi dell'oro fu condotta dal fisico giapponese Hantaro Nagaoka, che sintetizzò l'oro dal mercurio nel 1924 mediante bombardamento di neutroni. [31] Un team americano, che lavorava senza conoscere lo studio precedente di Nagaoka, condusse lo stesso esperimento nel 1941, ottenendo lo stesso risultato e dimostrando che gli isotopi dell'oro da esso prodotti erano tutti radioattivi. [32] Nel 1980, Glenn Seaborg trasmutò diverse migliaia di atomi di bismuto in oro al Laboratorio Lawrence Berkeley. L'oro può essere prodotto in un reattore nucleare, ma farlo è altamente impraticabile e costerebbe molto di più del valore dell'oro prodotto. [35]
Articolo
principale: Composti
Sebbene l'oro sia il più nobile dei metalli nobili, [36] [37] forma ancora molti composti diversi. Lo stato di ossidazione dell'oro nei suoi composti varia da -1 a +5, ma Au(I) e Au(III) dominano la sua chimica. Au(I), indicato come ione auroso, è lo stato di ossidazione più comune con leganti morbidi come tioeteri, tiolati e organofosfine. I composti Au(I) sono tipicamente lineari. Un buon esempio è l'Au(CN)−2, che è la forma solubile di oro che si incontra nell'estrazione mineraria. Gli alogenuri auriferi binari, come l'AuCl, formano catene polimeriche a zig-zag, ancora una volta con coordinazione lineare presso Au. La maggior parte dei farmaci a base di oro sono derivati dell'Au(I). [38]
Au(III) (indicato come aurico) è uno stato di ossidazione comune, ed è illustrato dal cloruro d'oro(III), Au 2 Cl 6 . I centri dell'atomo d'oro nei complessi Au(III), come altri composti d 8, sono tipicamente planari quadrati, con legami chimici che hanno carattere sia covalente che ionico. È noto anche il cloruro d'oro (I,III), un esempio di complesso a valenza mista.
L'oro non reagisce con l'ossigeno a nessuna temperatura [39] e, fino a 100 °C, è resistente all'attacco dell'ozono: [40]