Kyselina chlourová - Chloroauric acid

Kyselina chlourová
Chloroauric acid.jpg
Jména
Ostatní jména
Tetrachloroaurát vodíku,
Kyselina chloraurová,
Kyselina aurochlorová,
Aurát (1-), tetrachlor-, vodík, (SP-4-1) -,
Aurichlorid vodíku
Identifikátory
3D model (JSmol )
ChemSpider
Informační karta ECHA100.037.211 Upravte to na Wikidata
Číslo ES
  • 240-948-4
UNII
Vlastnosti
HAuCl4
Molární hmotnost339 785 g / mol (bezvodý)
393 833 g / mol (trihydrát)
411,85 g / mol (tetrahydrát)
Vzhledoranžově žluté krystaly podobné jehličkám
hygroskopický
Hustota3,9 g / cm3 (bezvodý)
2,89 g / cm3 (tetrahydrát)
Bod tání 254 ° C (489 ° F; 527 K) (rozkládá se)
350 g HAuCl4 / 100 g H2Ó
Rozpustnostrozpustný v alkohol, ester, éter, keton
log P2.67510 [1]
Struktura
monoklinický
Nebezpečí
Bezpečnostní listJT Baker
Piktogramy GHSGHS05: ŽíravýGHS07: Zdraví škodlivýGHS08: Nebezpečí pro zdravíGHS09: Nebezpečnost pro životní prostředí
Signální slovo GHSNebezpečí
H302, H314, H317, H318, H373, H411
P260, P261, P264, P272, P280, P301 + 330 + 331, P302 + 352, P303 + 361 + 353, P304 + 340, P305 + 351 + 338, P310, P321, P333 + 313, P363, P405, P501
NFPA 704 (ohnivý diamant)
Související sloučeniny
jiný anionty
Kyselina tetrabromoaurová
Pokud není uvedeno jinak, jsou uvedeny údaje o materiálech v nich standardní stav (při 25 ° C [77 ° F], 100 kPa).
☒N ověřit (co je šekY☒N ?)
Reference Infoboxu

Kyselina chlourová odkazuje na anorganické sloučeniny s chemický vzorec HAuCl
4·(H
2Ó)
X. Jak trihydrát, tak tetrahydrát jsou známé. Oba jsou oranžovožluté pevné látky sestávající z rovinného [AuCl4]− anion. S kyselinou chloraurovou se často zachází jako s roztokem, jako je roztok získaný rozpuštěním zlata v Lučavka královská. Tato řešení mohou být převedena na jiné komplexy zlata nebo redukována na kovové zlato nebo zlaté nanočástice.

Vlastnosti

Struktura

Tetrahydrát krystalizuje jako H
5Ó+
2·AuCl−
4 a dvě molekuly vody.[2] The AuCl−
4 anion má čtvercová planární molekulární geometrie. Vzdálenosti Au – Cl jsou kolem 2,28 Å. Ostatní d8 komplexy přijímají podobné struktury, např. [PtCl4]2−.

Vlastnosti solute

Pevný kyselina chloraurová je a hydrofilní (iontový ) protická rozpuštěná látka. Je rozpustný ve vodě a jiných rozpouštědlech obsahujících kyslík, jako jsou alkoholy, estery, ethery a ketony. Například na suchu dibutylether nebo diethylenglykol rozpustnost přesahuje 1 mol / l.[Citace je zapotřebí ] Nasycené roztoky v organických rozpouštědlech jsou často kapalné solváty specifické stechiometrie. Kyselina chlourová je silná monoprotický kyselina.

Při zahřívání na vzduchu tuhý HAuCl4·nH2O taje ve vodě krystalizace, rychle tmavne a stává se tmavě hnědou.

Chemické reakce

Po zpracování bází alkalického kovu se kyselina chloraurová převede na sůl tetrachloridoaurátu alkalického kovu. Související thalium[je zapotřebí objasnění ] sůl je špatně rozpustná ve všech nereagujících rozpouštědlech. Soli kvartérní amoniové kationty jsou známy.[3] Mezi další komplexní soli patří [Au (bipy ) Cl2] [AuCl4][4] a [Co (NH3)6] [AuCl4] Cl2.

Částečnou redukcí kyseliny chloraurové se získá oxoniumdichloridoaurát (1-).[5] Redukce může také vést k dalším komplexům zlata (I), zejména s organickými ligandy. Ligand často slouží jako redukční činidlo, jak je znázorněno na obrázku thiomočovina, (H2N)2CS:

AuCl−
4 + 4 (H
2N)
2CS + H
2Ó → Au [(H
2N)
2CS]+
2 + (H
2N)
2CO + S + 2Cl−
 + 2 HCl

Kyselina chlourová je předchůdcem nanočástic zlata srážením na minerálních nosičích.[6] Ohřev HAuCl4·nH2O v proudu chloru dává chlorid zlatý (Au2Cl6).[7] Zlaté nanostruktury mohou být vyrobeny z kyseliny chloroaurové ve dvoufázové redoxní reakci, kdy jsou kovové shluky shromažďovány současným připojením samostatně sestavených thiolových monovrstev na rostoucí jádra. AuCl−
4 se převede z vodného roztoku na toluen za použití tetraoktylamoniumbromidu, kde se potom redukuje vodným borohydridem sodným v přítomnosti thiolu.[8]

Výroba

Kyselina chloraurová se vyrábí rozpuštěním zlata v Lučavka královská (směs koncentrované dusičná a chlorovodíková kyseliny) následované opatrným odpařením roztoku:[9]

Au + HNO3 + 4 HCl → HAuCl4 + NE + 2 H2Ó

Za určitých podmínek může být jako oxidant použit kyslík.[10] Pro vyšší účinnost jsou tyto procesy prováděny v autoklávy, což umožňuje lepší kontrolu teploty a tlaku. Alternativně roztok HAuCl4 lze vyrobit elektrolýzou kovového zlata v kyselina chlorovodíková:

2 Au + 8 HCl → 2 HAuCl4 + 3H2

Aby se zabránilo depozice zlata na katodě se elektrolýza provádí v článku vybaveném membránou. Tato metoda se používá k rafinaci zlata. Část zlata zůstává v roztoku ve formě [AuCl2]−.[11]

Roztok HAuCl4 lze také získat působením chlór nebo chlorová voda na kovovém zlatě v kyselině chlorovodíkové:

2 Au + 3 Cl2 + 2 HCl → 2 HAuCl4

Tato reakce je široce používána pro těžbu zlata z elektronických a jiných „bohatých“ materiálů.

Kromě výše uvedených způsobů existuje mnoho dalších způsobů rozpuštění zlata, které se liší výběrem oxidačního činidla (peroxid vodíku, chlornany) nebo změnami podmínek. Je také možné převést trichlorid (Au2Cl6) nebo oxid (Au2Ó3·nH2Ó).

Použití

Kyselina chloraurová je prekurzorem používaným v čištění zlata podle elektrolýza.

K získání, koncentraci, čištění a analytickému stanovení zlata se používá extrakce kyseliny chloroaurové kapalinou a kapalinou. Velmi důležitá je extrakce HAuCl4 z chlorovodíkového média extrakčními látkami obsahujícími kyslík, jako jsou alkoholy, ketony, ethery a estery. Koncentrace zlata (III) v extraktech může přesáhnout 1 mol / l.[12][13][14] Nejčastěji používanými extrakčními látkami pro tento účel jsou dibutylglykol, methylisobutylketon, tributylfosfát, dichlorodiethylether (chlorex).

v histologie je kyselina chloraurová známá jako „chlorid hnědého zlata“ a její sodná sůl NaAuCl4 jako „chlorid zlata“, „chlorid sodný sodný“ nebo „chlorid žlutého zlata“. Sodná sůl se používá v procesu zvaném „tónování“ ke zlepšení optické definice tkáňových řezů obarvené stříbrem.[15]

Účinky na zdraví a bezpečnost

Kyselina chlourová je silně dráždivá látka pro oči, kůži a sliznice. Dlouhodobý kontakt pokožky s kyselinou chloraurovou může vést ke zničení tkáně. Koncentrovaná kyselina chloraurová je korozívní na pokožku, a proto s ní musí být zacházeno s náležitou péčí, protože může dojít k popálení kůže, trvalému poškození očí a podráždění sliznic. Při manipulaci se směsí se nosí rukavice. Několik dní po kontaktu může zabarvit pokožku do fialova.

Reference

  1. ^ „tetrachloroaurát vodíku (iii) _msds“.
  2. ^ Williams, Jack Marvin; Peterson, Selmer Wiefred (1969). "Příklad [H5Ó2]+ ion. Neutronová difrakční studie tetrahydrátu kyseliny tetrachloroaurové ". Journal of the American Chemical Society. 91 (3): 776–777. doi:10.1021 / ja01031a062. ISSN  0002-7863.
  3. ^ Makotchenko, E. V .; Kokovkin, V. V. (2010). "Pevný kontakt [AuCl4]−-selektivní elektroda a její aplikace pro hodnocení zlata (III) v roztocích ". Ruský žurnál obecné chemie. 80 (9): 1733. doi:10.1134 / S1070363210090021.
  4. ^ Mironov, I. V .; Tsvelodub, L. D. (2001). „Rovnováhy substituce pyridinu, 2,2'-bipyridylu a 1,10-fenanthrolinu za Cl− v AuCl4− ve vodném roztoku ". Ruský žurnál anorganické chemie. 46: 143–148.
  5. ^ Huang, Xiaohua; Peng, Xianghong; Wang, Yiqing; Wang, Yuxiang; Shin, Dong M .; El-Sayed, Mostafa A .; Nie, Shuming (26. října 2010). „Reexaminace aktivního a pasivního cílení na nádor pomocí nanokrystalů ve tvaru tyčinky zlata a kovalentně konjugovaných peptidových ligandů“. ACS Nano. Publikace ACS. 4 (10): 5887–5896. doi:10.1021 / nn102055s. PMC  2964428. PMID  20863096.
  6. ^ Gunanathan, C .; Ben-David, Y .; Milstein, D. (2007). „Přímá syntéza amidů z alkoholů a aminů s osvobozením H2". Věda. 317 (5839): 790–792. doi:10.1126 / science.1145295. PMID  17690291.
  7. ^ Mellor, J. W. (1946). Komplexní pojednání o anorganické a teoretické chemii. sv. 3, s. 593.
  8. ^ Brust, Mathias; Walker, Merryl; Bethell, Donald; Schiffrin, David J .; Whyman, Robin (1994). "Syntéza thiol-derivatizovaných zlatých nanočástic ve dvoufázovém systému kapalina-kapalina". J. Chem. Soc., Chem. Commun. Royal Society of Chemistry (7): 801–802. doi:10.1039 / C39940000801.
  9. ^ Brauer, G., ed. (1963). Příručka preparativní anorganické chemie (2. vyd.). New York: Academic Press.
  10. ^ Novoselov, R. I .; Makotchenko, E. V. (1999). „Aplikace kyslíku jako ekologicky čistého činidla pro oxidaci neželezných a drahých kovů, sulfidických minerálů“. Chemie pro udržitelný rozvoj. 7: 321–330.
  11. ^ Belevantsev, V. I .; Peschevitskii, B. I .; Zemskov, S. V. (1976). "Nové údaje o chemii sloučenin zlata v roztocích". Izvestiya Sibirskogo Otdeleniya AN SSSR, ser. Khim. Nauk. 4 (2): 24–45.
  12. ^ Mironov, I. V .; Natorkhina, K. I. (2012). „O výběru extrakčního činidla pro přípravu vysoce čistého zlata“. Ruský žurnál anorganické chemie. 57 (4): 610. doi:10.1134 / S0036023612040195.
  13. ^ Feather, A .; Sole, K. C .; Bryson, L. J. (červenec 1997). „Rafinace zlata extrakcí rozpouštědlem - proces minatauru“ (PDF). Journal of the Southern African Institute of Mining and Metalurgy: 169–173. Citováno 2013-03-17.
  14. ^ Morris, D. F. C .; Khan, M. A. (1968). „Aplikace extrakce rozpouštědlem při rafinaci drahých kovů, část 3: čištění zlata“. Talanta. 15: 1301–1305. doi:10.1016/0039-9140(68)80053-0.
  15. ^ "Stříbrná impregnace". Archivovány od originál 21. dubna 2016. Citováno 14. dubna 2016.