Димер хлорида золота(III)

Димер хлорида золота(III)
Общие
Систематическое наименование	Димер хлорида золота(III)
Химическая формула	Au2Cl6
Физические свойства
Состояние (ст. усл.)	рубиново-красные блестящие кристаллы, раствор имеет оранжевый цвет
Отн. молек. масса	607 а. е. м.
Молярная масса	606,66 г/моль
Плотность	4,67 г/см³
Термические свойства
Температура разложения	>175 °C

Димер хлорида золота(III) — неорганическое соединение, соль металла золота и хлористоводородной кислоты, формулой Au₂Cl₆. При нормальных условиях представляет собой блестящие призматические рубиново-красные кристаллы, хорошо растворимые в воде и органических растворителях. Легко восстанавливается до элементарного золота.

Получение

• Действие газообразного хлора на тонкие листочки или порошок золота при нагревании:

$\mathsf{ 2Au + 3Cl_2 \ \xrightarrow{245-260 ^oC} \ Au_2Cl_6 + 234,46 kJ }$

• Взаимодействие металлического золота с хлорной водой или с царской водкой:

$\mathsf{ 2Au + 6HCl + 2HNO_3 \ \xrightarrow{} \ Au_2Cl_6 + 2NO \uparrow + 4H_2O }$

$\mathsf{ 2Au + 3Cl_2 \ \xrightarrow{H_2O} \ Au_2Cl_6 }$

• Нагревание тетрагидрата золотохлористоводородной кислоты:

$\mathsf{ 2H[AuCl_4]\cdot 4H_2O \ \xrightarrow{120 ^oC} \ Au_2Cl_6 + 2HCl \uparrow + 8H_2O }$

• Реакция сжиженного хлора с золотом:

$\mathsf{ 2Au + 3Cl_2 \ \xrightarrow{80-100 ^oC} \ Au_2Cl_6 }$

Физические свойства

Димер хлорида золота(III) образует гигроскопичные тёмно-красные призматические кристаллы, хорошо отражающие свет, плотностью 4,67 г/см³. При нагревании выше 175 °С разлагается, не плавясь. Хорошо растворяется в воде, спиртах и эфирах.

Химические свойства

• Разлагается при нагревании, причём продукты реакции могут отличаться в зависимости от температуры:

$\mathsf{ Au_2Cl_6 \ \xrightarrow{175 ^oC} \ 2AuCl + 2Cl_2 \uparrow }$

$\mathsf{ Au_2Cl_6 \ \xrightarrow{288 ^oC} \ 2Au + 3Cl_2 \uparrow }$

• Разбавленный раствор Au₂Cl₆ имеет более кислую реакцию, чем концентрированные растворы (красно-коричневого цвета) вследствие гидролиза:

$\mathsf{ Au_2Cl_6 + 2H_2O \rightleftarrows 2H_2[AuOCl_3] \rightleftarrows 2[AuOCl_3]^{2-} + 4H^+ }$

$\mathsf{ Au_2Cl_6 + 2H_2O \rightleftarrows 2H[AuOHCl_3] \rightleftarrows 2[AuOHCl_3]^{-} + 2H^+ }$

• Взаимодействует с соляной кислотой и растворами солей щелочных металлов:

$\mathsf{ Au_2Cl_6 + 2HCl + 8H_2O \ \xrightarrow{} \ 2H[AuCl_4]\cdot 4H_2O }$

$\mathsf{ Au_2Cl_6 + 2NaCl + 10H_2O \rightleftarrows 2H[AuCl_4]\cdot 4H_2O + 2NaOH }$

• Реакция с избытками щелочей приводит к образованию тетрагидроксоауратов:

$\mathsf{ Au_2Cl_6 + 8MeOH + 8H_2O \ \xrightarrow{} \ 2Me[Au(OH)_4]\cdot 4H_2O + 6MeCl }$

• Реакция с гидроксидом калия:

$\mathsf{ Au_2Cl_6 + 6KOH + 8H_2O \ \xrightarrow{} \ Au_2O \downarrow + 6KCl + 3H_2O + O_2 \uparrow }$

• Восстанавливается цинком:

$\mathsf{ Au_2Cl_6 + 3Zn \ \xrightarrow{H_2O} \ 2Au \downarrow + 3ZnCl_2 }$

• При небольшом нагревании реагирует с угарным газом:

$\mathsf{ Au_2Cl_6 + 4CO \ \xrightarrow{55 ^oC} \ 2AuCOCl + 2COCl_2 \uparrow }$

• Восстанавливается иодом при нормальной температуре:

$\mathsf{ Au_2Cl_6 + 4I_2 \ \xrightarrow{} \ 2AuI + 6ICl }$

• Взаимодействует с иодидом калия:

$\mathsf{ Au_2Cl_6 + 6KI \ \xrightarrow{} \ 2AuI + 6KCl + 2I_2 }$

• Реакции с фосфином:

$\mathsf{ 2Au_2Cl_6 + PH_3 + 4H_2O \ \xrightarrow{} \ 4AuCl + H_3PO_4 + 8HCl }$

$\mathsf{ 3AuCl + PH_3 \ \xrightarrow{} \ Au_3P + 3HCl \uparrow }$

• Реагирует с фосфидом золота и фосфорными кислотами:

$\mathsf{ Au_2Cl_6 + 6Au_3P + 12H_2O \ \xrightarrow{} \ 20Au \downarrow + 6H_3PO_2 + 6HCl }$

$\mathsf{ Au_2Cl_6 + 3H_3PO_2 + 3H_2O \ \xrightarrow{} \ 2Au \downarrow + 3H_3PO_3 + 6HCl }$

$\mathsf{ Au_2Cl_6 + 3H_3PO_3 + 3H_2O \ \xrightarrow{} \ 2Au \downarrow + 3H_3PO_4 + 6HCl }$

• Димер хлорида золота(III) восстанавливается перикисью водорода, причём реакция идёт тем легче, чем pH среды больше:

$\mathsf{ Au_2Cl_6 + 3H_2O_2 + 6KOH \ \xrightarrow{} \ 2Au \downarrow + 6KCl + 6H_2O + 3O_2 \uparrow }$

• В кислых и щелочных растворах Au₂Cl₆ восстанавливается солями Fe(II). При этом образуется чистое золото:

$\mathsf{ Au_2Cl_6 + 6FeCl_2 \ \xrightarrow{} \ 2Au \downarrow + 3Fe_2Cl_6 }$

• Соединение также восстанавливается сернистой кислотой (в кислой или нейтральной среде):

$\mathsf{ Au_2Cl_6 + H_2SO_3 + 3H_2O \ \xrightarrow{} \ 2Au \downarrow + 3H_2SO_4 + 6HCl }$

• Восстановление Au₂Cl₆ (или других солей Au(III)) хлоридом олова(II) в сильнокислой среде даёт коричнево-чёрный мелкодисперсный, а в слабо кислых растворах — пурпурно-розовый осадок коллоидного золота ("кассиев пурпур"):

$\mathsf{ Au_2Cl_6 + 3SnCl_2 \ \xrightarrow{} \ 2Au \downarrow + 3SnCl_4 }$

• Осаждается хлоридом сурьмы(III):

$\mathsf{ Au_2Cl_6 + 3SbCl_3 \ \xrightarrow{} \ 2Au \downarrow + 3SbCl_5 }$

• Оксиды свинца PbO и Pb₃O₄ в нейтральных и щелочных растворах также выделяют из димера чистое золото. В качестве других восстановителей для этого соединения используются сахара, индиго, бензидин и другие органические вещества.

Применение

Вещество применяется для получения других соединений золота, гидрозолей и кассиевого пурпура.

См. также

• Хлорид золота(III)

Литература

• Рипан Р., Четяну И. Неорганическая химия. Химия металлов. — М.: Мир, 1972. — Т. 2. — 871 с.
• Химическая энциклопедия / Редкол.: Кнунянц И.Л. и др.. — М.: Советская энциклопедия, 1992. — Т. 3. — 639 с. — ISBN 5-82270-039-8
• Справочник химика / Редкол.: Никольский Б.П. и др.. — 2-е изд., испр. — М.-Л.: Химия, 1966. — Т. 1. — 1072 с.
• Справочник химика / Редкол.: Никольский Б.П. и др.. — 3-е изд., испр. — Л.: Химия, 1971. — Т. 2. — 1168 с.
• Лидин Р.А. и др. Химические свойства неорганических веществ: Учеб. пособие для вузов. — 3-е изд., испр. — М.: Химия, 2000. — 480 с. — ISBN 5-7245-1163-0