Objav: Varna kultúra, Bulharsko (cca 4600 p.n.l.)
Izolácia: John Stewart MacArthur (1887)
Kľúčové vlastnosti
Atómová hmotnosť
196.967 u
Atómový polomer
135 pm
Hustota
19300 kg/m³
Elektronegativita
2.54
Ionizačná energia
890.1 kJ/mol
Elektrónová afinita
222.747 kJ/mol
História objavenia
Názov "zlato" (anglicky gold) pochádza zo starých germánskych a anglosaských slov. Chemická značka Au je odvodená z latinského slova aurum, čo znamená obrazne "žiariaci úsvit", odkazujúc na jeho jasnú žltú farbu a lesk.
Zlato je pravdepodobne prvý kov, ktorý ľudia poznali, keďže sa v prírode často vyskytuje v rýdzej (natívnej) forme ako nugety alebo zrnká. Najstaršie stopy jeho prítomnosti boli nájdené v španielskych jaskyniach z obdobia paleolitu (okolo 40 000 p.n.l.). Najstaršie známe zlaté artefakty na svete, dokazujúce cielené spracovanie, pochádzajú z 5. tisícročia p.n.l. (4600–4200 p.n.l.) a boli nájdené v pohrebisku Varna Necropolis v Bulharsku. Tavenie zlata sa rozvíjalo v Egypte a Mezopotámii v 4. tisícročí p.n.l.
Keďže zlato sa vyskytuje v rýdzej forme, pojem "izolácia" sa historicky vzťahoval skôr na metódy jeho extrakcie z hornín a pieskov (napr. ryžovanie) a na jeho čistenie. Kľúčovú modernú metódu chemickej izolácie (extrakcie) zlata z rúd s nízkym obsahom, známu ako kyanidový proces (MacArthur-Forrestov proces), vyvinul okolo roku 1887 škótsky chemik John Stewart MacArthur.
Elektrónová konfigurácia
Výskyt v prírode
Zlúčeniny a minerály
Základná charakteristika
- Prvé stopy z paleolitu (40 000 p.n.l.); najstaršie artefakty z 4600 p.n.l. (Varna); moderná chemická izolácia (kyanidácia) J. S. MacArthur v roku 1887.
- Je to žltý, lesklý kov; mimoriadne kujné a ťažné (dá sa vytepať na tenké priesvitné fólie – lístkové zlato).
- Má vysokú hustotu (približne 19,3 g/cm³) a je dobrým vodičom elektriny a tepla.
- Patrí medzi prechodné prvky (11. skupina, ušľachtilé kovy).
- Je chemicky veľmi odolné (ušľachtilé); nereaguje s bežnými kyselinami, zásadami, kyslíkom ani vodou za normálnych podmienok.
- Rozpúšťa sa v lúčavke kráľovskej (zmes koncentrovanej HNO₃ a HCl) za vzniku komplexného aniónu [AuCl₄]⁻.
- Rozpúšťa sa aj v roztokoch alkalických kyanidov za prítomnosti kyslíka (kyanidový proces) a v horúcej koncentrovanej kyseline selénovej.
- V prírode sa vyskytuje najmä rýdze vo forme zŕn alebo plieškov, často v kremenných žilách alebo naplaveninách.
- Najbežnejšie oxidačné stavy sú I (zlatný, Au⁺) a III (zlatitý, Au³⁺).
- V oxidačnom stave I tvorí typicky komplexy s koordinačným číslom 2 a lineárnou geometriou (napr. K[Au(CN)₂]).
- V oxidačnom stave III tvorí komplexy najčastejšie s koordinačným číslom 4 a štvorcovo planárnou geometriou (napr. K[AuCl₄]).
- Hlavné využitie: šperkárstvo a ako investičný kov (tehličky, mince).
- Používa sa v elektronike (elektrické kontakty pre výbornú vodivosť a odolnosť) a v zubnom lekárstve (zliatiny).
- Niektoré jeho zlúčeniny a nanočastice sa skúmajú pre medicínske aplikácie a v katalýze.
Využitie zlata link
Zlato sa odpradávna používa na výrobu šperkov a dekoratívnych predmetov. Je dôležitým investičným kovom a tvorí súčasť menových rezerv centrálnych bánk (zlaté tehly, mince). V elektronike sa používa na výrobu spoľahlivých kontaktov a prepojení vďaka svojej odolnosti voči korózii a dobrej vodivosti (napr. v počítačoch, mobilných telefónoch). V zubnom lekárstve sa používa na výrobu koruniek a mostíkov. Zlato a jeho zlúčeniny sa využívajú aj v medicíne (napr. liečba artritídy, nanočastice zlata v diagnostike a terapii) a ako katalyzátory v chemickom priemysle. Tenké vrstvy zlata sa používajú na pokovovanie (pozlacovanie) a v kozmickom priemysle (ochrana pred žiarením).
Kyselina tetrachlorozlatitá link
Kyselina tetrachlorozlatitá (H[AuCl₄]) je dôležitá komplexná zlúčenina zlata v oxidačnom stave III. Je to oranžovožltá kryštalická látka (často ako hydrát), dobre rozpustná vo vode. Vzniká rozpustením zlata v lúčavke kráľovskej:
\( \ce{Au(s) + HNO3(aq) + 4HCl(aq) -> H[AuCl4](aq) + NO(g) + 2H2O(l)} \)
Kyselina tetrachlorozlatitá je východiskovou látkou pre prípravu mnohých iných zlúčenín zlata, používa sa pri galvanickom pozlacovaní a pri výrobe koloidného zlata (nanočastíc zlata).
Chlorid zlatitý link
Chlorid zlatitý (AuCl₃, častejšie ako dimér Au₂Cl₆) je červená hygroskopická kryštalická látka. Rozpúšťa sa vo vode a alkohole. Je to Lewisova kyselina a používa sa ako katalyzátor v organickej syntéze. Pripravuje sa priamou reakciou zlata s chlórom pri zvýšenej teplote.
\( \ce{2Au(s) + 3Cl2(g) ->[180°C] Au2Cl6(s)} \)
Pri zahrievaní nad cca 160 °C sa rozkladá na chlorid zlatný (AuCl) a chlór.
Chlorid zlatný link
Chlorid zlatný (AuCl) je žltá kryštalická látka, citlivá na svetlo a vlhkosť. Je málo rozpustný vo vode. Jedna z metód jeho prípravy je termický rozklad (rozklad teplom) chloridu zlatitého (často sa vyskytuje ako dimér) pri teplote nad 160°C za vzniku chloridu zlatného a plynného chlóru:
\( \ce{Au2Cl6(s) ->[t>160°C] 2AuCl(s) + 2Cl2(g)} \)
Používa sa ako prekurzor pri syntéze iných zlúčenín zlata(I) a v katalýze.
Oxid zlatitý link
Oxid zlatitý (Au₂O₃) je červenohnedý prášok, nerozpustný vo vode. Pripravuje sa miernym zahrievaním hydroxidu zlatitého Au(OH)₃. Hydroxid zlatitý vzniká zrážaním roztokov tetrachlorozlatitanov hydroxidmi alkalických kovov:
\( \ce{Na[AuCl4](aq) + 3NaOH(aq) -> Au(OH)3(s) + 4NaCl(aq)} \)
Používa sa na farbenie skla a keramiky.
Kyanid zlatno-draselný link
Kyanid zlatno-draselný (K[Au(CN)₂]) je biela, vo vode rozpustná kryštalická soľ. Je to komplexná zlúčenina, v ktorej má zlato oxidačný stav I. Vzniká pri kyanidovom lúhovaní zlata z rúd:
\( \ce{4Au(s) + 8KCN(aq) + O2(g) + 2H2O(l) -> 4K[Au(CN)2](aq) + 4KOH(aq)} \)
Používa sa hlavne pri galvanickom pozlacovaní a pri rafinácii zlata. Je vysoko toxický kvôli obsahu kyanidu.
Zlato môže tvoriť aj zlúčeniny v oxidačnom stave -I, napr. aurid cézny (CsAu). Zaujímavou zlúčeninou zlata(I) s medicínskym využitím je aj bis(tiosulfáto)zlatnan sodný (Na₃[Au(S₂O₃)₂]), ktorý má protizápalové účinky.
