Гремучее золото — это свето- и ударочувствительная аморфная гетерогенная смесь желтого или желто-оранжевого цвета различных полимерных соединений, в основном золота (III), аммиака и хлора , которую невозможно описать химической формулой . Здесь «гремучее» имеет свое древнейшее значение — «взрывчатый» (от латинского fulmen, молния, от глагола fulgeo, «я сияю»); материал не содержит ионов гремучей кислоты . Лучшим приблизительным описанием является то, что это продукт частичного гидролиза . При сгорании он выделяет фиолетовый пар. Комплекс имеет квадратную плоскую молекулярную геометрию с низким спиновым состоянием. [1]
Как правило, лучше избегать случайного создания этого вещества путем смешивания хлорида или гидроксида золота (III) с газообразным аммиаком или солями аммония , поскольку оно склонно к взрыву даже при малейшем прикосновении. [2]
Гремучее золото было первым известным взрывчатым веществом , и было отмечено в западной алхимии еще в 1585 году. Себальд Шверцер был первым, кто выделил это соединение и прокомментировал его характеристики в своей книге Chrysopoeia Schwaertzeriana . Производство Шверцера требовало растворения образца золота в царской водке , добавления хлорида аммония к насыщенному раствору и осаждения раствора через свинцовые сферы и высушивания над маслом винного камня . [3] Химики 16-го и 17-го веков были очень заинтересованы в новизне взрывчатого соединения золота, и многие химики той эпохи получили ранения при его детонации. Йенс Якоб Берцелиус , ведущий химик начала 19-го века, был одним из таких людей. У него в руке взорвался стакан, повредив его и его глаза на несколько лет. [4] Только в XVII веке Иоганн Рудольф Глаубер начал использовать гремучее золото. Он использовал фиолетовые пары после детонации для покрытия предметов золотом . [5] Позже его стали использовать в фотографии из-за его светочувствительной природы. [6]
В XVIII и XIX веках продолжались работы по поиску химической формулы для гремучего золота. Карл Вильгельм Шееле обнаружил и доказал, что аммиак был движущей силой образования комплекса и что при детонации образовавшийся газ был в основном азотным газом . Жан Батист Дюма пошел дальше и обнаружил, что в дополнение к золоту и азоту гремучее золото также содержало в себе водород и хлор. Затем он разложил измельченный образец оксидом меди (II), чтобы обнаружить, что это была соль с катионом аммония и комплексом золота с азотом в качестве аниона. Эрнст Вайц продолжил изучение соединения с помощью современных методов и пришел к выводу, что гремучее золото было смесью «диамидо-имидо-аурихлорида» и . Он сумел проигнорировать плохую растворимость комплекса в большинстве растворителей, но отметил, что он легко растворялся в водных системах золота (III), аммиака и хлорида. Его вывод о формуле оказался неверным, но дал справедливую оценку для последующих ученых, от которой можно было отталкиваться.
Из-за огромного интереса к изучению гремучего золота в ранние и средние века химии существует много способов его синтеза. [7] Не все пути синтеза дают один и тот же продукт. По словам Штейнхаузера и др. и Эрнста Вайца, очень однородный образец может быть получен путем гидролиза с помощью . Они также отметили, что различные пути синтеза, а также использование различного количества аммиака при осаждении продукта приводят к различным соотношениям Au, N, H и Cl. Из-за своих физических и химических свойств гремучее золото не может быть кристаллизовано обычными методами, что делает определение кристаллической структуры очень сложным. Из обширных попыток кристаллизации Штейнхаузером и др. и вибрационной спектроскопии был сделан вывод, что гремучее золото представляет собой аморфную смесь полимерных соединений, которые связаны мостиками μ-NH 2 и μ 3 -NH. Также было обнаружено, что гремучее золото также очень слабо растворяется в ацетонитриле и диметилформамиде. [8]
Недавние анализы EXAFS (Extended X-Ray Absorb Fine Structure), проведенные Джоаннисом Псилителисом, показали, что гремучее золото представляет собой квадратный плоский катион тетраамминзолота(III) с четырьмя или одним атомом золота во второй координационной сфере. Эта геометрия подтверждается диамагнитным характером гремучего золота. Поскольку оно имеет конфигурацию электронов ad 8 и является диамагнитным, оно должно иметь квадратную плоскую геометрию. [9] Также известно, что необычная окраска дыма вызвана присутствием гетерогенных золотых наночастиц. [10]
Из-за взрывоопасной тенденции этого соединения промышленные методы извлечения и очистки соединений золота очень немногочисленны. Была новая биогазовая экстракция драгоценных металлов из лома электроники, которая работала очень хорошо, но создание фульминирующего золота и других аминов драгоценных металлов ограничивает его широкое применение. [11] Однако существуют патенты и методы, которые используют фульминирующее золото в качестве промежуточного продукта в процессе превращения золота низкой чистоты в золото высокой чистоты для электроники. [12]
![{\displaystyle {}_{\infty }^{3}{\ce {[Au2(\mu-NH2)(\mu_3-NH)2]Cl}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/1e7571bc845af1a182ac86d673edea72cb96d511)
3}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/a979ae91b08360120fe572dbd9929a50e70b06c7)
