خواص شیمیایی و فیزیکی طلا

طلا، عنصری که از زمان های باستان شناخته شده است، همیشه به خاطر رنگش ارزشمند بوده است. در دوران ماقبل تاریخ به عنوان جواهرات مورد استفاده قرار می گرفت و کیمیاگران عمر خود را صرف تبدیل سایر فلزات به طلا می کردند و هنوز هم یکی از ارزشمندترین فلزات به شمار می رود.

در زیر، حقایق پایه ای در مورد طلا، استفاده های رایج آن، اطلاعاتی در مورد مکانی که طلا یافت می شود و چند نکته جالب درباره طلا را کشف کنید.

اصول اولیه طلا

• عدد اتمی: 79
• نماد: Au
• وزن اتمی: 196.9665
• کشف: از زمان های ماقبل تاریخ شناخته شده است
• پیکربندی الکترونی: [Xe]6s14f145d10
• منشأ واژه: سانسکریت Jval؛ آنگلوساکسون gold؛ به معنی طلا - همچنین به لاتین aurum، سپیده دم درخشنده
• ایزوتوپ ها: 36 ایزوتوپ شناخته شده از طلا وجود دارد که از Au-170 تا Au-205 متغیر است. تنها یک ایزوتوپ باثبات از طلا وجود دارد: Au-197. طلا-198 با نیمه عمر 2.7 روز برای درمان سرطان و سایر بیماری ها استفاده شده است.

داده های فیزیکی طلا

• چگالی (g/cc): 19.3
• نقطه ذوب (°K): 1337.58
• نقطه جوش (°K): 3080
• ظاهر: فلزی نرم، قابل شکل گیری و زرد رنگ
• شعاع اتمی (pm): 146
• حجم اتمی (cc/mol): 10.2
• شعاع کووالانسی (pm): 134
• شعاع یونیک: 85 (+3e) 137 (+1e)
• حرارت مشخص (@20°C J/g mol): 0.129
• حرارت ذوب (kJ/mol): 12.68
• حرارت تبخیر (kJ/mol): ~340
• دما دیویه (°K): 170.00
• عدد منفی پاولینگ: 2.54
• انرژی یونیزاسیون اول (kJ/mol): 889.3
• وضعیت های اکسایشی: 3, 1. وضعیت های اکسایشی -1، +2 و +5 وجود دارند اما نادر هستند.
• ساختار شبکه: شبکه مکعبی مرکز صورت (FCC)
• ثابت شبکه (Å): 4.080
• وزن مخصوص (20°C): 18.88
• شماره ثبت CAS: 7440-57-5

خواص

طلا به طور کلی فلزی به رنگ زرد است، اما ممکن است هنگام تقسیم ‍بندی کاملاً ریز به رنگ های سیاه، قرمز یا بنفش نیز درآید. طلا یک هادی خوب برق و حرارت است. تحت تأثیر هوای آزاد یا بیشتر مواد شیمیایی قرار نمی گیرد. طلا غیر فعال و بازتاب دهنده خوبی از تابش مادون قرمز است. به طور معمول برای افزایش استحکام آن را با فلزات دیگر ترکیب می کنند. طلا خالص بر حسب وزن تروی اندازه گیری می شود، اما هنگامی که طلا با سایر فلزات ترکیب شود، از اصطلاح عیار برای بیان مقدار طلا موجود استفاده می شود.

استفاده های رایج از طلا

طلا در سکه زنی استفاده می شود و استانداردی برای بسیاری از سیستم های مالی به شمار می رود. شما طلا را در جواهرات، کارهای دندانی، آبکاری و بازتاب دهنده ها خواهید یافت. اسید کلروآوریک (HAuCl4) در عکاسی برای تن کردن تصاویر نقره ای استفاده می شود. دی سدیم آوروثیومالات، که به صورت عضلانی تجویز می شود، درمانی برای آرتروز است.

مکان های یافت شدن طلا

طلا به عنوان فلزی آزاد و در تلوئریدها یافت می شود. این عنصر به طور گسترده توزیع شده و تقریباً همیشه با پیریت یا کوارتز همراه است. طلا در رگه ها و رسوبات آبرفتی یافت می شود. در آب دریا به مقدار 0.1 تا 2 میلی گرم در تن وجود دارد که بسته به مکان نمونه گیری متغیر است.

نکات جالب درباره طلا

• طلا یکی از عناصر کمیاب است که در حالت بومی خود یافت می شود.
• طلا نرم ترین و انعطاف پذیرترین فلز است. یک اونس طلا می تواند تا 300 فوت مربع گسترش یابد یا به سیمی به طول 2000 کیلومتر (با ضخامت 1 میکرومتر) کشیده شود.
• نقطه ذوب طلا یک مقدار تعیین شده است که به عنوان یک نقطه کالیبراسیون برای مقیاس دمای بین المللی و مقیاس دمای عملی بین المللی استفاده می شود.
• یون طلا در حالت اکسیداسیون +1 (Au(I)+) یون آوریو نامیده می شود.
• یون طلا در حالت اکسیداسیون +3 (Au(III)3+) یون آوریس نامیده می شود.
• ترکیباتی که حاوی طلا در حالت اکسیداسیون -1 هستند آوریید نامیده می شوند (ذرات سزیم و روبیدیوم می توانند ترکیبات آوریید تشکیل دهند).
• طلا یکی از فلزات نجیب است. فلز نجیب یک اصطلاح کیمیاگری برای فلزاتی است که در شرایط عادی دچار خوردگی نمی شوند.
• طلا هفتمین فلز متراکم ترین است.
• طلا به صورت فلزی هیچ بوی یا طعم خاصی ندارد.
• از زمان های پیش از تاریخ، طلا به عنوان جواهر استفاده می شده است. امروزه طلا در جواهرات خالص نیست و جواهرات طلا از آلیاژهای مختلف طلا ساخته شده اند.
• طلا در برابر اکثر اسیدها مقاوم است. اسید آکوا ریجیا برای حل کردن طلا استفاده می شود.
• فلز طلا به عنوان غیربهداشتی شناخته می شود و به طور گاهی به عنوان افزودنی غذایی استفاده می شود.
• تبدیل سرب به طلا یکی از اهداف اصلی کیمیاگران بود. شیمیدانان هسته ای مدرن روش هایی برای تحقق این هدف تاریخی یافته اند.