氯化金,是最常見(jiàn)的無(wú)機(jī)化合物金化合物,化學(xué)式是AuCl3。名稱中的羅馬數(shù)字表明金的化合價(jià)為+3,這是它眾多化合物中最為穩(wěn)定的價(jià)態(tài)。金亦會(huì)形成另一種氯化物——氯化亞金(AuCl),它沒(méi)有AuCl3穩(wěn)定。另外,把金溶于王水中便會(huì)產(chǎn)生氯金酸(HAuCl4),有時(shí)也會(huì)稱為:“三氯化金”“四氯合金酸”或是“三水合氯化金(III)”
氯化金(III)吸濕性很強(qiáng),極易溶于水及乙醇。溫度高于160 °C或光照時(shí)會(huì)分解,并產(chǎn)生多種有大量配體的配位化合物。
分子結(jié)構(gòu)
固態(tài)和氣態(tài)的三氯化金都是二聚物;金的溴化物三溴化金AuBr3也是如此。兩個(gè)Au分別位于兩個(gè)正方平面的中心。此結(jié)構(gòu)稱為平面型結(jié)構(gòu),及 也屬于這個(gè)結(jié)構(gòu)。中的化學(xué)鍵主要是共價(jià)的,反映了它的高化合價(jià)和相對(duì)高的電負(fù)性。
理化性質(zhì)
氯化金在常溫下為結(jié)晶形式(經(jīng)升華而得的紅寶石色結(jié)晶或紅褐色至暗紅色的結(jié)晶塊)。摩爾質(zhì)量303.325(無(wú)水)g·mol?1,極易吸濕潮解,在空氣中慢慢分解。化學(xué)式為AuCl3,相對(duì)密度3.9,265℃升華。易溶于冷水,水溶液呈強(qiáng)酸性,可溶于乙醇、乙醚,稍溶于氨和三氯甲烷,不溶于CS2。強(qiáng)熱分解成氯氣、氯化氫和金(加熱至254℃分解)。水中溶解度(g/100ml)每100毫升水中的溶解克數(shù):68g/20℃。有刺激性;在水中溶解生成H?AuCl?O,在酸性液體中稍穩(wěn)定。
化學(xué)性質(zhì)極不穩(wěn)定,加熱極易分解。常溫下水溶液呈無(wú)色。能與可溶性堿反應(yīng):
AuCl3+3氫氧化鈉=AuCl3?↓+3NaCl
AuCl3+3KOH=?AuCl3↓?+3KCl
而一般不能與酸反應(yīng)。
制取方法
?用王水與金反應(yīng)可得到氯化金:由王水作用于金(Au+?+3HCl=?AuCl3+NO↑+2AuCl3),或用過(guò)量氯氣于200℃處理金而制得(2Au?+?3Cl2?→?2AuCl3)。往Na[AuCl4]的水溶液中加入亞硫酸而沉淀出金,經(jīng)充分洗滌后,在180℃下干燥。所得的微粉狀金置于玻璃管內(nèi)的瓷舟中,并通入壓力為900~950mmHg(1mmHg=133.322Pa)的氯氣,控制反應(yīng)溫度在225~250℃,便可制得氯化金。
用途
金(III)鹽,特別是(由與NaCl反應(yīng)制得),可取代有毒的汞(II)鹽作為炔烴反應(yīng)的催化劑。例如,通過(guò)終端炔烴的水合作用來(lái)制備甲基酮。
一般在這些條件下,的產(chǎn)量可達(dá)到90%。還有一個(gè)用途是在炔烴的胺化反應(yīng)中作為催化劑。近年,開(kāi)始引起有機(jī)化學(xué)家的青睞,因?yàn)樗勺鳛槠渌瘜W(xué)反應(yīng)的弱酸性催化劑,例如︰芳香烴的基化反應(yīng),以及把呋喃轉(zhuǎn)換成苯酚(見(jiàn)下)。有機(jī)化合物的合成以及在制藥工業(yè)中也會(huì)用到此化學(xué)反應(yīng)。例如︰2-甲基呋喃(斯而烷)可在第5位置與甲基乙烯基酮順利發(fā)生烷基化反應(yīng)。
常溫下,用甲基中1 摩爾%的只需進(jìn)行40分鐘的反應(yīng)便可產(chǎn)生91%的產(chǎn)物。這個(gè)量量值得注意,因?yàn)猷屯ǔT谒嵝原h(huán)境下極易發(fā)生聚合反應(yīng)等的副反應(yīng)。有時(shí)當(dāng)炔烴存在時(shí),會(huì)生成苯酚。
此反應(yīng)中,碳經(jīng)歷了一系列復(fù)雜的重排,產(chǎn)生新的芳香環(huán)。
三氯化金是亞硫酸鹽鍍金工藝中的主鹽,亞硫酸鹽鍍金液是非氰化物鍍液,鍍液無(wú)毒,分散能力和覆蓋能力較好,陰極電流效率高,沉積速度快。鍍層結(jié)晶光亮細(xì)致,孔隙少,鍍層與銅、銀、鎳等基體金屬或中間鍍層結(jié)合力好。亞硫酸鍍金工藝是有工業(yè)價(jià)值的無(wú)氰電鍍金工藝。生產(chǎn)中常用三氯化金(AuCl3)配制鍍液。配制時(shí),將三氯化金用蒸餾水溶解,在冷卻條件下(少量配制用流動(dòng)水冷卻,大量配制用冰鹽水冷卻),用40%左右的氫氧化鉀溶液緩慢中和至pH為7~8,得到血紅Chemicalbook色透明氯金酸鉀(KAuCl4)溶液,將此溶液慢慢倒入亞硫酸銨或亞硫酸鈉溶液中,先得到淡黃色透明溶液,再加熱至55~60℃,并不斷攪拌,得到亞硫酸金銨或亞硫酸金鈉無(wú)色透明溶液。反應(yīng)式可寫為:(1)AuCl3+3(NH4)2so3+2KOH=(NH4)3[Au(SO3)2]+NH4Cl+2KCl+H2O+(NH4)2SO4;(2)AuCl3+3Na2SO3+2KOH=Na3[Au(SO3)2]+NaCl+2KCl+H2O+Na2SO4。
安全信息
2.在處理氯化金時(shí),應(yīng)佩戴適當(dāng)?shù)膫€(gè)人防護(hù)裝備,包括化學(xué)防護(hù)手套和眼睛保護(hù)。避免直接接觸皮膚和吸入粉塵,若不小心沾上應(yīng)當(dāng)立即就醫(yī)。
3.氯化金可能對(duì)環(huán)境有害,應(yīng)該遵守相關(guān)的環(huán)境法規(guī)和處理準(zhǔn)則。
4.在使用氯化金時(shí),應(yīng)遵循正確的實(shí)驗(yàn)室操作程序,并且嚴(yán)格控制其用量和處理方式。
參考資料 >
氯化金.chembk.2024-08-22
氯化金.chemicalbook.2024-08-22
三氯化金.化學(xué)+.2024-08-22
氯化金制備方法及用途.元素商城.2024-08-22