Димер хлорида золота(III)

Димер хлорида золота​(III)​
Общие
Систематическое наименование	Димер хлорида золота​(III)​
Хим. формула	Au2Cl6
Физические свойства
Состояние	рубиново-красные блестящие кристаллы, раствор имеет оранжевый цвет
Молярная масса	606,66 г/моль
Плотность	4,3; 4,67 г/см³
Термические свойства
Температура
• разложения	>175 °C
Энтальпия
• образования	−118 кДж/моль
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.

Димер хлорида золота(III) — неорганическое соединение, соль металла золота и хлористоводородной кислоты, с 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:

  [math]\ce{ 2 Au + 3 Cl2 ->[245{-}260~^\circ\text{C}] Au2Cl6{} + 56~kcal }[/math]

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

  [math]\ce{ 2 Au + 6 HCl + 2 HNO3 -> Au2Cl6 + 2 NO ^ + 4 H2O }[/math]

  [math]\ce{ 2 Au + 3 Cl2 ->[\ce{H2O}] Au2Cl6 }[/math]

• Нагревание тетрагидрата золотохлористоводородной кислоты:

  [math]\ce{ 2 H[AuCl4].4H2O ->[120~^\circ\text{C}] Au2Cl6{} + 2 HCl {\uparrow} + 8 H2O }[/math]

• Реакция сжиженного хлора с золотом:

  [math]\ce{ 2 Au\ + 3 Cl2 ->[80{-}100~^\circ\text{C}] Au2Cl6 }[/math]

Физические свойства

Димер хлорида золота(III) образует гигроскопичные тёмно-красные призматические кристаллы, моноклинной сингонии, пространственная группа P 2₁/c, параметры ячейки a = 0,657 нм, b = 1,104 нм, c = 0,644 нм, β = 113,3°, Z = 2.

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:

  [math]\ce{ Au2Cl6 ->[175~^\circ\text{C}] 2 AuCl{} + 2 Cl2 {\uparrow} }[/math]

  [math]\ce{ Au2Cl6 ->[288~^\circ\text{C}] 2 Au{} + 3 Cl2 {\uparrow} }[/math]

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

  [math]\ce{ Au2Cl6 + 2 H2O <=> 2 H2[AuOCl3] <=> 2 [AuOCl3]^{2-}{} + 4 H+ }[/math]

  [math]\ce{ Au2Cl6 + 2 H2O <=> 2 H[AuOHCl3] <=> 2 [AuOHCl3]- + 2 H+ }[/math]

• Взаимодействует с соляной кислотой и растворами солей щелочных металлов:

  [math]\ce{ Au2Cl6 + 2 HCl + 8 H2O -> 2 H[AuCl4].4H2O }[/math]

  [math]\ce{ Au2Cl6 + 2 NaCl -> 2 Na[AuCl4] }[/math]

• Реакция с избытками щелочей приводит к образованию тетрагидроксоауратов:

  [math]\ce{ Au2Cl6 + 8 MeOH + 8 H2O -> 2 Me[Au(OH)4].4H2O + 6 MeCl }[/math]

• Реакция с гидроксидом калия:

  [math]\ce{ Au2Cl6{} + 6 KOH -> Au2O {\downarrow} + 6 KCl{} + 3 H2O{} + O2 {\uparrow} }[/math]

• Восстанавливается цинком:

  [math]\ce{ Au2Cl6{} + 3 Zn ->[\ce{H2O}] 2 Au {\downarrow} + 3 ZnCl2 }[/math]

• При небольшом нагревании реагирует с угарным газом:

  [math]\ce{ Au2Cl6{} + 4 CO ->[55~^\circ\text{C}] 2 AuCOCl{} + 2 COCl2 {\uparrow} }[/math]

• Восстанавливается иодом при нормальной температуре:

  [math]\ce{ Au2Cl6 + 4 I2 -> 2 AuI + 6 ICl }[/math]

• Взаимодействует с иодидом калия:

  [math]\ce{ Au2Cl6 + 6 KI -> 2 AuI + 6 KCl + 2 I2 }[/math]

• Реакции с фосфином:

  [math]\ce{ 2 Au2Cl6 + PH3 + 4 H2O -> 4 AuCl + H3PO4 + 8 HCl }[/math]

  [math]\ce{ 3 AuCl{} + PH3 -> Au3P{} + 3 HCl {\uparrow} }[/math]

• Реагирует с фосфидом золота и фосфорными кислотами:

  [math]\ce{ Au2Cl6{} + 6 Au3P{} + 12 H2O -> 20 Au {\downarrow} + 6 H3PO2{} + 6 HCl }[/math]

  [math]\ce{ Au2Cl6{} + 3 H3PO2{} + 3 H2O -> 2 Au {\downarrow} + 3 H3PO3{} + 6 HCl }[/math]

  [math]\ce{ Au2Cl6{} + 3 H3PO3{} + 3 H2O -> 2 Au {\downarrow} + 3 H3PO4{} + 6 HCl }[/math]

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

  [math]\ce{ Au2Cl6{} + 3 H2O2{} + 6 KOH -> 2 Au {\downarrow} + 6 KCl{} + 6 H2O{} + 3 O2 {\uparrow} }[/math]

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

  [math]\ce{ Au2Cl6{} + 6 FeCl2{} -> 2 Au {\downarrow} + 3 Fe2Cl6 }[/math]

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

  [math]\ce{ Au2Cl6{} + 3H2SO3{} + 3 H2O -> 2 Au {\downarrow} + 3 H2SO4{} + 6 HCl }[/math]

• 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»):

  [math]\ce{ Au2Cl6{} + 3 SnCl2 -> 2 Au {\downarrow} + 3 SnCl4 }[/math]

• Осаждается хлоридом сурьмы(III):

  [math]\ce{ Au2Cl6{} + 3 SbCl3 -> 2 Au {\downarrow} + 3 SbCl5 }[/math]

• 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.

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: Учебное пособие для вузов. — 3-е изд., испр. — М.: Химия, 2000. — 480 с. — ISBN 5-7245-1163-0.