Kémiai elem · adatlap

79Au

Arany

Az arany 79 rendszámú kémiai elem (Au), a 6. periódus 11. csoportjában, a d-mezőben található. Szobahőmérsékleten a referencia szerinti halmazállapot: szilárd. Elektronkonfigurációja: [Xe] 4f14 5d10 6s1.

Rendszám79

Standard atomtömeg196.966570(4)

Csoport11

Periódus6

Meződ

Elektronkonfiguráció[Xe] 4f14 5d10 6s1

Elektronszerkezet

Mi határozza meg a kémiai viselkedését

A d-alhéj részt vesz az arany kémiájában. Az átmenetifémek hasonló energiájú elektronokat használhatnak a kötésképzésben, ezért a d-mezőben gyakoriak a változó oxidációs állapotok, a koordinációs vegyületek és a katalitikus viselkedés.

A [Xe] 4f14 5d10 6s1 elektronkonfigurációt a vegyület oxidációs állapotával együtt kell értelmezni: elektronok eltávolítása megváltoztatja a d-pályák betöltöttségét, és ezzel a színt, mágnesességet, kötésviszonyokat és reakciókészséget is.

Kémiai formák

Vegyületek, ionok és anyagok

Az arany fontos kémiai formái közé tartozik a fém és ötvözetei, az oxidok, halogenidek és koordinációs vegyületek. A változó oxidációs állapotok gyakoriak, mert az s- és d-elektronok energiája hasonló, a fémion körüli ligandumok pedig erősen módosíthatják a színt, mágnesességet és reakciókészséget.

Fizikai viselkedés

Halmazállapot és fázisátalakulások

A referencia szerinti halmazállapot szobahőmérsékleten szilárd. A megadott sűrűség 19.3 g/cm³. Az olvadáspont 1 337 K (1 064 °C). A forráspont 3 243 K (2 970 °C). A nyomás, a tisztaság és a kristályszerkezet módosíthatja a mért fizikai tulajdonságokat.

Előfordulás és felhasználás

Az arany előfordulása és felhasználása

Az aranyat kis reakciókészsége, alakíthatósága és jó elektromos vezetőképessége miatt értékelik. Ékszerekben, elektromos érintkezőkben és csatlakozókban, korrózióálló bevonatokban, valamint speciális tudományos és orvosi alkalmazásokban használják.

A gyakorlatban

Konkrét felhasználási példák

Ékszerek

Az arany ékszerötvözetekben a szín, a korrózióállóság, a ritkaság, a fényezhetőség vagy a mechanikai tulajdonságok miatt használható.

Elektronika

Az arany elektromos érintkezőkön és csatlakozókon használható, mert jól vezet és ellenáll a felületi korróziónak.

Űrtechnika

Vékony aranybevonatokat egyes űreszközökön és műszereken infravörös sugárzás visszaverésére és érzékeny felületek védelmére használnak; az arany nagy megbízhatóságú elektromos érintkezőkben is alkalmazható.

Helye a periódusos rendszerben

Mit mutatnak a szomszédos elemek

Az arany a 6. periódus 11. csoportjában található. A bemutatott környezetben platina és higany között helyezkedik el ugyanabban a periódusban; ezüst fölötte, röntgénium pedig alatta található ugyanabban a csoportban. Ezek a helyzetek lehetővé teszik az atomméret, az ionizációs energia és a kötési viselkedés összehasonlítását a közeli elemekkel.

Referenciaadatok

Fizikai és atomi tulajdonságok

Besorolásátmenetifém

Halmazállapot szobahőmérsékletenszilárd

Elektronhéjak2 · 8 · 18 · 32 · 18 · 1

Sűrűség19.3 g/cm³

Olvadáspont1 337 K (1 064 °C)

Forráspont3 243 K (2 970 °C)

Pauling-féle elektronegativitás2.54

Első ionizációs energia890.1 kJ/mol

Elektronaffinitás222.7 kJ/mol

Az értékek az elemre, illetve ahol értelmezhető, a semleges atomra vonatkoznak. A fizikai adatok függhetnek az allotróp módosulattól, a nyomástól és a mérési körülményektől.

Történet

Felfedezés és azonosítás

Az aranyat az ókor óta megmunkálják, jóval a modern kémia kialakulása előtt. Korai anyaghasználata, későbbi kémiai azonosítása és a rendszám szerinti modern meghatározása külön történeti szakasz.

Izotópok és atomtömeg

Hogyan befolyásolja az izotópösszetétel az értékeket

A standard atomtömeg 196.966570(4). Ez az érték a természetes földi anyag izotópösszetételére vonatkozik, nem egyetlen konkrét atom tömegére.

Az arany legalább egy stabil izotóppal rendelkezik. Az izotópok protonszáma azonos, ezért ugyanahhoz az elemhez tartoznak, neutronszámuk és atomtömegük azonban különbözik.

Biztonság

Kezelés és expozíció

Az arany veszélyei a kémiai formától, a dózistól és az expozíció útjától függenek. Az elemi arany, ionjai és vegyületei nagyon eltérő biológiai és környezeti hatásúak lehetnek, ezért mindig a ténylegesen kezelt anyagra vonatkozó biztonsági adatokat kell ellenőrizni.