Соединения золота (III)

Оксид золота (III) Au2O3, темно-коричневый, нераствори­мый в воде порошок, может быть получен косвенным пу­тем из гидроксида Au(ОН)3, который, в свою очередь, по­лучают действием сильных щелочей на крепкий раствор НAuС14. При сушке Au(ОН)з над пентаксидом фосфора образуется порошок состава AuО(ОН), который при осто­рожном нагреве до 140°С теряет воду и переходит в Au2O3. Однако уже при температуре около 160°С оксид золота (III) разлагается на элементы. Гидроксид золота (III) про­являет амфотерные свойства. Однако кислотный характер этого соединения преобладает, поэтому иногда его назы­вают золотой кислотой. Соответствующие ей соли - аураты могут быть получены растворением Au(ОН)3 в сильных щелочах:

Au(OH)3 + NaOH = Na [Au(OH)4]

Аураты щелочных металлов - соединения, хорошо рас­творимые в воде.

Соли, соответствующие основной функции Au(ОН)3, могут быть получены растворением этого соединения в сильных кислотах, которое идет за счет образования ани­онных комплексов:

Au(OH)3 + 4HC1 = H[AuCl4] + 3H2O

Au(ОН)3 + 4HNO3 = Н [Au(N03)4] + 3H2O

Из галогенидов золота (III) интересен хлорид AuС13, ко­торый получают пропусканием газообразного хлора над порошком золота при температуре ~240°С. Образующийся хлорид возгоняется и при охлаждении осаждается в виде красных кристаллов. В воде AuС13 растворим, водный раствор этого соединения имеет коричнево-красную окраску, что объяс­няется образованием комплексной кислоты:

AuCl3 + Н2O= Н2[AuОС13]

Вообще, склонность к образованию комплексных ани­онов - характерная черта Au(III).

При добавлении к водному раствору хлорида Au(III) со­ляной кислоты образуется золотохлористоводородная кис­лота Н[AuС14]:

Н2 [AuОС13] + HCI = Н [AuС14] + Н2O

в результате чего раствор становится лимонно-желтым. Зо­лотохлористоводородная кислота образуется также при растворении металлического золота в насыщенном хлором растворе соляной кислоты:

2Au + ЗС12 + 2HC1 = 2Н[AuCl4]

При упаривании раствора золотохлористоводородная кис­лота кристаллизуется в виде кристаллогидрата Н[AuС14]x4Н20. Как сама кислота, так и многие ее соли хорошо растворимы в воде, что обусловливает их применение при аффинаже золота.

Стандартный потенциал золота (III) в хлоридных раст­ворах достаточно высок:

Au + 4Cl- = [AuCl4]- + 3e; E0 = = + 1,00 В.

Поэтому из хлоридных растворов золото лег­ко восстанавливается многими восстановителями: щавеле­вой кислотой, муравьиной кислотой, хлоридом олова (II), углеродом, оксидом углерода (II), диоксидом серы и т.д., например:

2 [AuС14]-+ ЗH2C2O4 = 2Au + 6СO2 + 8Сl- + 6Н+

4 [AuС14]-+ ЗC2 + 6Н2O= 4Au + 3СO2 + 16Сl- + 12Н+

2 [AuС14]-+ ЗSO2 + 6Н2O= 2Au + 3SO42- + 8Сl- + 12Н+

Характерно, что даже перекись водорода, для которой более свойственна окислительная функция, по отношению к хлоридным растворам золота выступают в качестве вос­становителя:

2AuСl4- + ЗН2O2 = 2Au + 8Сl- + 6Н+ + 3O2

При восстановлении из разбавленных растворов золото часто не выпадает в осадок, а образует устойчивые ярко окрашенные коллоидные растворы. Интенсивно окрашен­ный раствор коллоидного золота, так называемый кассиев пурпур, может быть получен восстановлением золота хло­ридом олова (II):

2Н [AuCl4] + 3SnCl2 = Au + 3SnCl4 + 2НС1

Эту реакцию иногда используют для обнаружения в раст­воре следов золота.

В зависимости от размера и формы образующихся час­тиц коллоидные растворы золота имеют красный, голубой или фиолетовый цвета.

В качестве восстановителей для получения коллоидных растворов могут быть использованы гидразин, формальде­гид, оксид углерода и т. д.

Из других галогенидов Au(Ш) представляет интерес AuI3. Это соединение, представляющее собой нераствори­мый в воде порошок темно-зеленого цвета, можно полу­чить, например, добавлением нейтрализованного раствора золотохлористводородной кислоты к раствору иодида ка­лия:

AuСl4- + 3I- = AuI3 + 4Сl-

С цианид ионами золото (III) образует комплексные анио­ны. Так, при действии KCN раствор AuС13 обесцвечивается вследствие образования анионов [Au(CN4)]3-.

Соли золота (III) кислородных кислот (серной, азот­ной) устойчивы лишь в концентрированных растворах со­ответствующих кислот. При разбавлении водой они гидролизуют с образованием Au(ОН)3. В этих растворах зо­лото, по-видимому, находится в виде комплексных анио­нов. Косвенно это подтверждается тем, что при упаривании раствора Au(ОН)3 в концентрированной азотной кислоте выделяется кристаллогидрат комплексной кислоты H[Au(NO3)4]x3H2O. Аналогично из раствора Au(ОН)3 в концентрированной серной кислоте упариванием с добав­кой гидросульфата калия может быть выделена комплекс­ная соль K[Au(SO4)2].

Сульфид золота (III) Au2S3 представляет собой черный порошок, разлагающийся на элементы при нагревании вы­ше 200°С. Его можно получить лишь сухим путем (напри­мер, действием сероводорода на раствор AuС13 в безвод­ном эфире), так как действие сероводорода на соединения Au(III) в водной среде сопровождается частичным восстановлением золота (III). Сульфид золота (III) не растворя­ется в НСl и H2SO4, но растворяется в царской водке, вод­ном растворе цианида калия. При взаимодействии Au2S3 с раствором Na2S образуется растворимый тиоаурат:

Au2S3 + Na2S = 2NaAuS2

Это соединение имеет тенденцию к распаду по реакции:

NaAuS2 = NaAuS + S

Под действием воды NaAuS2 гидролизуется:

2NaAuS2 + Н2Щ = Au2S3 + NaSH + NaOH.