Vàng (Au): tính chất hóa học, tính chất vật lí, nhận biết, điều chế, ứng dụng

I. Định nghĩa

- Vàng là nguyên tố kim loại có giá trị đã được biết tới và sử dụng bởi các nghệ nhân từ thời Chalcolithic.

- Kí hiệu: Au

- Cấu hình electron: [Xe] 4f¹⁴5d¹⁰ 6s¹

- Số hiệu nguyên tử: 79

- Khối lượng nguyên tử: 197 g/mol

- Vị trí trong bảng tuần hoàn

+ Ô: số 79

+ Nhóm: IB

+ Chu kì: 6

- Đồng vị: ¹⁹⁵Au, ¹⁹⁶Au, ¹⁹⁷Au, ¹⁹⁸Au, ¹⁹⁹Au.

- Độ âm điện: 2,54

II. Tính chất hóa học

- Vàng là kim loại quý có tính khử rất yếu

- Vàng không bị oxi hóa trong không khí dù ở nhiệt độ nào và không bị hòa tan trong axit, kể cả HNO3 nhưng vàng bị hòa tan trong một số trường hợp sau:

Nước cường toan (hỗn hợp 1 thể tích HNO₃ và 3 thể tích HCl đặc).

Au + HNO₃ (đặc) + 4HCl (đặc) → H[AuCl₄] + NO + 2H₂O

Dung dịch muối xianua của kim loại kiềm, như NaCN, tạo thành ion phức [Au(CN)₂]-.

4Au + 8NaCN (đặc) + O₂ + H₂O → 4Na[Au(CN)₂] + 4NaOH

Thủy ngân, vì tạo thành hỗn hốn với Au (chất rắn, màu trắng). đốt nóng hỗn hống, thủy ngân bay hơi còn lại vàng.

III. Tính chất vật lí & nhận biết

1. Tính chất vật lí:

- Vàng là kim loại mềm, màu vàng, dẻo. Vàng có tính dẫn điện và dẫn nhiệt tốt, chỉ kém bạc và đồng.

- Vàng có khối lượng riêng là 19,3g/cm³, nóng chảy ở 1063⁰C.

2. Nhận biết

- Sử dụng hỗn hợp nước cường toan, vàng tan dần

Au + HNO₃ (đặc) + 4HCl (đặc) → H[AuCl₄] + NO + 2H₂O

IV. Trạng thái tự nhiên

- Vàng được tìm thấy trong quặng được tạo ra từ đá với các phần từ vàng rất nhỏ hay cực nhỏ. Quặng vàng này thường được tìm thấy cùng thạch anh hay các khoáng chất sunfit.

V. Điều chế

- Khai thác trực tiếp từ các mỏ quặng.

VI. Ứng dụng

- Vàng nguyên chất quá mềm không thể dùng cho việc thông thường nên chúng thường được làm cứng bằng cách tạo hợp kim với bạc, đồng và các kim loại khác.

- Vàng và hợp kim của nó thường được dùng nhiều nhất trong ngành trang sức, tiền kim loại và là một chuẩn cho trao đổi tiền tệ ở nhiều nước.

VII. Các hợp chất quan trọng của Vàng

- Vàng sunfat: AuSO₄.