مقدمه ای بر طلا

عنصر طلا یک فلز واسطه شناخته شده با عدد اتمی 79 است که دارای خواص فلزی چکش خوار، رسانا و انعطاف پذیر است و رنگ درخشان و جذاب آن آن را به فلزی بسیار ارزشمند تبدیل می کند.

10 حقیقت جالب درباره طلا

1. طلا شکل پذیرترین و انعطاف پذیرترین عنصر جدول تناوبی است.
2. زمانی که 1 اونس طلا مسطح شود، می تواند 187 فوت مربع ورق طلا تولید کند.
3. طلا خوردگی یا کدر نمی شود و آن را تبدیل به فلزی بسیار بادوام و در نتیجه جذاب می کند.
4. طلا از قرن نوزدهم تا سال 1933 به عنوان پشتوانه ای برای ارز کاغذی در ایالات متحده بود. امروزه همه کشورها آن را به عنوان وسیله مبادله می پذیرند.
5. ذخایر بین المللی 45 درصد کل طلای جهان را در اختیار دارد.
6. از آنجایی که طلا بسیار نرم است، معمولاً با فلزات دیگر مانند نقره برای استفاده در جواهرات آلیاژهایی تشکیل می دهد.
7. طلا یکی از کم واکنش‌ترین فلزات واسطه است که با اکسیژن یا گوگرد واکنش نشان نمی‌دهد.
8. یکی از معروف ترین کاربردهای طلا در نقاب دفن شاه توت فرعون مصر است.
9. طلا به مقدار کم قابل خوردن است. برخی از رستوران‌های مجلل دوست دارند ورق طلا یا تکه‌های کوچک ورق طلا را برای تزئین به ظرف‌هایشان اضافه کنند.
10. در هجوم طلا در سال 1848، مهاجران طلا را در کالیفرنیا کشف کردند که باعث هجوم مهاجران جدید شد.

طلا در جدول تناوبی

طلا با نماد Au دارای عدد اتمی 79 است. در جدول تناوبی در بلوک d قرار دارد و پلاتین در سمت چپ آن و جیوه در سمت راست آن قرار دارد. این یک فلز واسطه بسیار غیر واکنشی در گروه 11، دوره 6، با 1 الکترون ظرفیت است. نقره و مس نیز در گروه 11 قرار دارند، اگرچه طلا از نظر شیمیایی شباهت چندانی به آنها ندارد.

الکترونگاتیوی طلا 2.54 است. یکی از آن شش است فلزات گرانبها. اتم طلا دارای پیکربندی الکترونی است [Xe] 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6 ثانیه¹

استاندارد طلا

تا سال 1933، ایالات متحده از استاندارد طلا استفاده می کرد که در آن طلا پشتوانه ارز کاغذی بود. به عبارت دیگر، ارزش دلار بر اساس مقداری طلا بود و طلا را می‌توان با مقداری ارز کاغذی مبادله کرد.

طلا به دلیل چکش خواری، سهولت نسبی ذوب و جذابیت آن، بسیار ارزشمند بوده و در تمدن های باستانی نوعی ارز به شمار می رفته است. در مقایسه با سایر عناصر، طلا در طبیعت نسبتاً کمیاب بود، اما هنوز مقدار قابل توجهی از آن برای پشتوانه ارزها وجود داشت. همچنین غیر سمی و نسبتاً غیر واکنشی است و بنابراین کدر یا زنگ نمی‌زند و همچنان امکان ذخیره‌سازی وجود دارد. به این دلایل، طلا نوعی ارز و پشتوانه ارزهای کاغذی در سطح بین المللی بود.

طلا در محیط زیست

به عنوان یک عنصر نسبتا نادر، فراوانی طلا در پوسته زمین حدود 0.005 قسمت در میلیون تخمین زده می شود. در طبیعت، معمولاً از نظر شیمیایی خالص یا در ترکیب با تلوریم، سلنیوم یا بیسموت است. طلا فقط به شکل ایزوتوپ طلا-197 در جهان وجود دارد. معمولاً در رگه های کوارتز یا رسوبات پلاسر یافت می شود و از آنها استخراج می شود.

استخراج طلا برای محیط زیست بسیار مخرب است. فرآیندهایی مانند استخراج معادن روباز از زمین دور شوید و پسماندهای سمی برای انسان، گیاهان و حیوانات مضر باقی بماند. عناصر سمی مانند جیوه و سیانید از محصولات جانبی استخراج طلا هستند. شرکت‌های معدنی زباله‌های سمی را به آب‌های طبیعی می‌ریزند، جایی که آب را آلوده می‌کنند و حتی اثرات نامطلوب‌تری بر محیط‌زیست دارند.

کاربردهای طلا در دنیای امروز

طلا برای چه استفاده می شود؟

عنصر طلا فلزی بسیار متراکم، چکش خوار، رسانا، انعطاف پذیر و جذاب است. به دلیل این خواص، بسیاری از تزئینات، آثار هنری و ارزهای باستانی حاوی طلا بودند. در جواهرات، آلیاژهایی را با فلزات دیگر تشکیل می دهد تا جواهرات را سخت تر و در نتیجه بادوام تر کند. کنتاکت های آبکاری و سیم اتصال طلا در الکترونیک به دلیل رسانایی الکتریکی بالای عنصر دارای طلا هستند. در دندانپزشکی، طلا از ترکیب آلیاژها برای ایجاد تاج های طلا استفاده می کند.

طلا همچنین به عنوان یک نانوذره در آزمایش های برچسب گذاری ایمنی در میکروسکوپ الکترونی عبوری بیولوژیکی برای بومی سازی پروتئین ها در سلول ها و بافت ها

طلا در مدال های المپیک

مدال های طلای المپیک طلای خالص نیستند و نقره حداقل 92.5 درصد مدال های طلا را تشکیل می دهد. عنصر طلا عمدتا برای پوشش و روکش بیرونی مدال استفاده می شود. در المپیک 2020 توکیو، کشور میزبان وسایل و قطعات الکترونیکی کوچک را به مدال طلا بازیافت کرد و اولین کشوری بود که این کار را انجام داد. این مدال ها در مجموع 556 گرم وزن دارند.

طلا کجا پیدا می شود؟

طلا به طور طبیعی در رگه های کوارتز یا رسوبات پلاسر وجود دارد. این عنصر در ایالات متحده، کانادا، آفریقای جنوبی، روسیه، چین و استرالیا استخراج می شود. چین در حال حاضر بزرگترین تولید کننده طلا در جهان است و پس از آن روسیه قرار دارد. جهان سالانه حدود 2500 تا 3000 تن طلا استخراج می کند.

عنصر طلا چه زمانی و چگونه کشف شد؟

چه کسی طلا را کشف کرد؟ طلا برای اولین بار توسط مصریان باستان در 3000 سال قبل از میلاد استخراج شد. در تزئینات و آثار هنری طلا به دلیل جذابیت و خواص فلزی آن به چشم می خورد. مقبره فرعون پادشاه توت از طلا ساخته شده بود و همچنین مقادیر زیادی طلا در داخل آن وجود داشت.

کلمه “طلا” از کلمه لاتین سرچشمه گرفته است آروم، “به معنی سحر درخشان”.

شیمی طلا – ترکیبات، واکنش ها، حالت های اکسیداسیون

خواص شیمیایی طلا

طلا یکی از کم واکنش‌ترین فلزات واسطه است. اکسیژن و اکثر اسیدهای قوی به آن حمله نمی کنند.

ترکیبات و واکنش های طلا

در حالی که طلا با اکسیژن یا گوگرد واکنش نمی دهد، عنصر با هالوژن ها واکنش نشان می دهد. Aqua regia، مخلوطی از 1 قسمت نیتریک و 3 قسمت اسید هیدروکلریک، طلا را حل می کند. Aqua regia کار می کند زیرا اسید نیتریک طلا را اکسید می کند و اسید هیدروکلریک یک مجتمع طلای محلول را تشکیل می دهد. تتراکلروآورات یون، AuCl₄^–، به شکل اسید کلرواوریک. واکنش Au + HNO است₃ + 4 HCl → HAuCl₄ +NO + 2 H₂O

علاوه بر این، طلا در محلول های سیانید در حضور هوا یا پراکسید هیدروژن حل می شود و یون دی سیانوآئورات پایدار را تشکیل می دهد. [Au(CN)₂]^– .

برخی از ترکیبات معروف طلا شامل کلرید طلا (I) (AuCl)، کلرید طلا (III) (AuCl) است.₃) و اسید کلروریک HAuCl₄. حمام های روکش طلا همچنین حاوی سیانو اورات پتاسیم، K[Au(CN)₂].

ترکیبات طلا، برخلاف طلای عنصری، در واقع نسبتاً سمی هستند و باید با احتیاط مورد استفاده قرار گیرند.

جداسازی طلا

در استخراج طلای صنعتی، فرآیندی به نام لیچینگ طلا را از ناخالصی ها جدا می کند. سیانید و اکسیژن واکنش نشان می دهند و طلا را حل می کنند که در فرآیندی به نام کربن در خمیر با کربن ترکیب می شود. سپس، طلا و کربن تحت فرآیندی به نام electrowinning قرار می‌گیرند که در آن جریان الکتریکی از مخلوط عبور می‌کند تا دو عنصر را از هم جدا کند. این فرآیند باعث جمع شدن طلا در ترمینال منفی می شود. پس از ذوب و پالایش بیشتر، طلای صنعتی تولید می شود!

در آزمایشگاه شیمی، تقریباً هر فلز یا عامل کاهنده، مانند متابی سولفیت سدیم، می تواند مطمئن باشد که طلای عنصری را از محلول یک ترکیب طلا رسوب می دهد.

ایالات اکسیداسیون طلا

طلا عمدتاً در حالت اکسیداسیون +1 و +3 وجود دارد، اگرچه حالت +1 عموماً ناپایدار است.

خواص فیزیکی طلا

طلا در بین تمام فلزات چکش خوارترین است. در واقع، تنها یک گرم را می توان با چکش به ورقی به وسعت 1 متر مربع تبدیل کرد. زرد روشن، بسیار متراکم، نرم و انعطاف پذیر است. همچنین هدایت حرارتی بالایی دارد.

• نماد: Au
• نقطه ذوب: 1064 ℃
• نقطه جوش: 2966 ℃
• چگالی: 19.3 گرم بر سانتی متر³
• وزن اتمی: 196.97 U
• عدد اتمی: 79
• الکترونگاتیوی: 2.54
• طبقه بندی: گروه 11 فلز واسطه
• فراوانی طبیعی طلا در پوسته زمین: 0.005 ppm
• پیکربندی پوسته الکترونی: [Xe] 4f¹⁴5d¹⁰6 ثانیه¹
• ایزوتوپ ها – طلا-197
• به طور طبیعی در مواد معدنی یافت می شود: سیلوانیت، کالاوریت
• سمیت: طلا غیر سمی است

از کجا می توانم طلا بخرم؟

اگر پول کافی داشته باشید تقریباً در هر جایی می توان طلا خرید. ورق طلا به دلیل سبک بودن آن منبع ارزان قیمت طلا است.