Zlato je extrémne neaktívny kov. Aj v prírode sa vyskytuje najmä vo forme nugetov (na rozdiel od alkalických kovov a kovov alkalických zemín, ktoré sa nachádzajú výlučne v mineráloch alebo iných zlúčeninách). Pri dlhodobom pôsobení vzduchu nedochádza k jeho oxidácii kyslíkom (pre to je cenený aj tento ušľachtilý kov). Preto je dosť ťažké nájsť, v čom sa zlato rozpúšťa, ale je to možné.
Priemyselná metóda
Pri ťažbe zlata z takzvaných zlatých pieskov musíte pracovať so suspenziou približne rovnako malých čiastočiek zlata a zrniek piesku, ktoré musia byť od seba oddelené. Môžete to urobiť preplachovaním, alebo môžete použiť kyanid sodný alebo draselný - nie je žiadny rozdiel. Faktom je, že zlato tvorí rozpustný komplex s kyanidovými iónmi, zatiaľ čo piesok sa nerozpúšťa a zostáva taký, aký je.
Kľúčovým bodom tejto reakcie je prítomnosť kyslíka (stačí to, čo je obsiahnuté vo vzduchu): kyslík oxiduje zlato za prítomnosti kyanidových iónov a vzniká komplex. S nedostatočným vzduchom alebo sám o sebe bez kyanidužiadna reakcia.
Toto je teraz najbežnejší spôsob priemyselnej výroby zlata. Samozrejme, pred získaním konečného produktu je ešte veľa etáp, ale nás konkrétne zaujíma táto fáza: kyanidové roztoky sú to, v čom sa zlato rozpúšťa.
Amalgám
Amalgamačný proces sa používa aj v priemysle, len pri práci s rudami a tvrdými horninami. Jeho podstata spočíva v schopnosti ortuti vytvárať amalgám – intermetalickú zlúčeninu. Presne povedané, ortuť v tomto procese nerozpúšťa zlato: zostáva pevná v amalgáme.
Počas amalgamácie je hornina zmáčaná tekutou ortuťou. Proces „ťahania“zlata do amalgámu je však zdĺhavý, nebezpečný (ortuťové výpary sú jedovaté) a neúčinný, preto sa tento spôsob používa len zriedka.
Kráľovská vodka
Existuje veľa kyselín, ktoré môžu korodovať živé tkanivá a zanechávať hrozné chemické popáleniny (až smrť). Neexistuje však jediná kyselina, v ktorej by sa zlato rozpúšťalo. Zo všetkých kyselín naň môže pôsobiť len známa zmes aqua regia. Ide o kyselinu dusičnú a kyselinu chlorovodíkovú (chlorovodíkovú), ktoré sa odoberajú v objemovom pomere 3:1. Úžasné vlastnosti tohto pekelného kokteilu sú spôsobené tým, že kyseliny sú prijímané vo veľmi vysokých koncentráciách, čo výrazne zvyšuje ich oxidačnú silu.
Aqua regia začína pôsobiť s tým, že kyselina dusičná začne najskôr oxidovať kyselinu chlorovodíkovú a pri tejto reakcii vzniká atómový chlór - veľmi reaktívna častica. Práve ona ide zaútočiť na zlato a vytvorí s ním komplex – kyselinu chlórozlatú.
Toto je veľmi užitočné činidlo. Veľmi často sa zlato skladuje v laboratóriu vo forme kryštalického hydrátu takejto kyseliny. Pre nás slúži len ako potvrdenie, že zlato sa v aqua regia rozpúšťa.
Za pozornosť ešte raz stojí fakt, že pri tejto reakcii oxiduje kov nie jedna z dvoch kyselín, ale produkt ich vzájomnej reakcie. Ak si teda zoberieme napríklad len „dusík“– známu oxidujúcu kyselinu – nič z toho nebude. Ani koncentrácia, ani teplota nedokáže rozpustiť zlato v kyseline dusičnej.
Chlór
Na rozdiel od kyselín, najmä kyseliny chlorovodíkovej, sa jednotlivé látky môžu stať tým, v čom sa rozpúšťa zlato. Široko známe domáce bielidlo je roztok plynného chlóru vo vode. Samozrejme, s obyčajným roztokom z obchodu nič neurobíte, potrebujete vyššie koncentrácie.
Chlórová voda pôsobí nasledovne: chlór sa rozkladá na kyselinu chlorovodíkovú a chlórnu. Kyselina chlórna sa pod svetlom rozkladá na kyslík a kyselinu chlorovodíkovú. Pri takomto rozklade sa uvoľňuje atómový kyslík: podobne ako atómový chlór pri reakcii s Aqua regia je veľmi aktívny a pre sladkú dušu oxiduje zlato. Výsledkom je opäť komplex zlata s chlórom, ako pri predchádzajúcej metóde.
Iné halogény
Okrem chlóru,zlato je dobre oxidované aj inými prvkami siedmej skupiny periodickej tabuľky. Úplne o nich povedať: „v čom sa rozpúšťa zlato“je ťažké.
Zlato môže reagovať s fluórom rôzne: pri priamej syntéze (s teplotou 300-400°C) vzniká fluorid zlata III, ktorý sa okamžite hydrolyzuje vo vode. Je taký nestabilný, že sa rozkladá, aj keď je vystavený kyseline fluorovodíkovej (fluorovodíkovej), hoci by mal byť pohodlný medzi fluoridovými iónmi.
Pôsobením najsilnejších oxidačných činidiel: fluoridov vzácnych plynov (kryptón, xenón) možno získať aj fluorid zlata V. Takýto fluorid vo všeobecnosti exploduje pri kontakte s vodou.
S brómom sú veci o niečo jednoduchšie. Bróm je za normálnych podmienok kvapalina a zlato sa v jeho roztokoch dobre disperguje za vzniku rozpustného bromidu zlata III.
Zlato pri zahriatí (až na 400°C) tiež reaguje s jódom, pričom vzniká jodid zlata I (tento oxidačný stav je spôsobený nižšou aktivitou jódu v porovnaní s inými halogénmi).
Zlato teda určite reaguje s halogénmi, ale či sa v nich zlato rozpúšťa, je diskutabilné.
Lugolovo riešenie
V skutočnosti je jód (bežný jód I2) nerozpustný vo vode. Rozpustime jej komplex s jodidom draselným. Táto zlúčenina sa nazýva Lugolov roztok - a dokáže rozpúšťať zlato. Mimochodom, často mastia hrdlo tým s boľavým hrdlom, takže nie všetko je také jednoduché.
Táto reakcia tiež prechádza tvorbou komplexov. Zlato tvorí komplexné anióny s jódom. použité,spravidla na leptanie zlata - proces, pri ktorom dochádza k interakcii iba s povrchom kovu. Lugolov roztok je v tomto prípade vhodný, pretože na rozdiel od aqua regia a kyanidov je reakcia výrazne pomalšia (a činidlá sú dostupnejšie).
Bonus
Keď som povedal, že jednotlivé kyseliny sú niečo, v čom sa zlato nerozpúšťa, trochu sme klamali – v skutočnosti také kyseliny existujú.
Kyselina chloristá je jednou z najsilnejších kyselín. Jeho oxidačné vlastnosti sú mimoriadne vysoké. V zriedenom roztoku vyzerajú zle, no vo vysokej koncentrácii robia zázraky. Reakciou vzniká chloristan zlata – žltá a nestabilná.
Z kyselín, v ktorých sa rozpúšťa zlato, je aj horká koncentrovaná kyselina selénová. V dôsledku toho vzniká aj soľ – červeno-žltý selenan zlata.
