الذهب

79 زئبق → ذهب ← بلاتين

Ag
↑
Au
↓
Rg

الجدول الدوري



صفات عامة
الاسم، الرقم، الرمز
ذهب ، Au ، 79
سلسلة كيميائية
فلزات انتقالية

المجموعة، الدورة، المستوى الفرعي
d ، 6 ، 11

المظهر
أصفر معدني؛ (ذهبي)


كتلة ذرية
196.966569(4) غ/مول

شكل إلكتروني
[Xe] 4f14 5d10 6s1

عدد الإلكترونات لكل مستوى
2, 8, 18, 32, 18, 1
خواص فيزيائية
الحالة
solid

كثافة عند د.ح.غ.
19.3 غ/سم³
كثافة السائل عند m.p.
17.31 ج/سم³
نقطة الانصهار
1337.33 ك
1064.18 م °
1947.52 ف °

نقطة الغليان
3129 ك
2856 م °
5173 ف °

حرارة الانصهار
12.55 كيلو جول لكل مول

حرارة التبخر
كيلو جول لكل مول 324

السعة الحرارية عند 25 م°
25.418 جول/(مول.كلفن)

ضغط البخار

P (باسكال)
1 10 100 1 كيلو 10 كيلو 100 كيلو
عند T (كلفن)
1646 1814 2021 2281 2620 3078

الخواص الذرية
البنية البلورية
cubic face centered
حالة التأكسد
−1, 1, 2, 3, 4, 5
(amphoteric oxide)

كهرسلبية
2.54 (مقياس باولنج)

طاقات التأين
1st: 890.1 kJ/mol

2nd: 1980 kJ/mol
نصف قطر ذري
135 بيكومتر

نصف قطر ذري (حسابيا)
174 بيكومتر

نصف القطر التساهمي
144 pm

نصف قطر فان دير فال
166 pm

متفرقة
المغناطيسية
diamagnetic

مقاومة كهربية
20 °C 22.14 nΩ•m
ناقلية حرارية عند 300 ك°
318 واط لكل متر كلفن

تمدد حراري
(25 °C) 14.2 µm/(m•K)
سرعة الصوت (قضيب رفيع)
(ح.غ.) (hard-drawn)
2030 م/ث

معامل يونج
78 GPa
قالب:Elementbox tensilestrain

معامل القص
27 GPa
معاير الحجم
220 GPa
نسبة بواسون
0.44
صلابة موس
2.5
رقم فيكرز للصلادة
216 MPa
رقم برينل للصلادة
? 2450 MPa
رقم التسجيل
7440-57-5
النظائر المهمة
المقالة الرئيسية: [[نظائر ال{{{isotopesof}}}]]
نظ
ت.ط.
عمر النصف
طر.ا.
طا.ا. ميغا إ.ف
ن.ا.

195Au syn
186.10 d ε
0.227 195Pt

196Au syn
6.183 d ε
1.506 196Pt

β-
0.686 196Hg

197Au 100% 197Au هو نظير مستقر وله 118 نيوترون

198Au syn
2.69517 d β-
1.372 198Hg

199Au syn
3.169 d β-
0.453 199Hg


المراجع

الذهب هو فلز ثمين جداً وعنصر كيميائي يرمز له بالرمز Au وعدده الذري 79 في الجدول الدوري. ويسمى بحالته الطبيعية قبل الضرب ب التبر. وهو لين ولامع أصفر اللون، استخدم كوحدة نقد عند العديد من الشعوب والحضارات والدول، كما إنه يستخدم في صناعة الحلي والجواهر. يتواجد في الطبيعة على هيئة حبيبات داخل الصخور وفي قيعان الأنهار، أو على شكل عروق في باطن الأرض، وغالباً ما يوجد الذهب مع معادن أخرى كالنحاس والرصاص، واكتشفت أكبر كتلة من الذهب في أستراليا عام 1896 م وكان وزنه 2.280 أونصة، ويمتاز الذهب بقلة التأكل والنعومة كما إنه من أكثر العناصر الكيميائية كثافة.
و قد تواجد الذهب بكثرة عند الفراعنة فكانوا يصنعون منه توابيت ملوكهم وعرباتهم كما أنهم صنعوا منه قناعاً من أجمل الأقنعة التي عرفتها البشرية فكان مصنوعا من الذهب النقي للفرعون توت عنخ أمون.
و يشكل الذهب قاعدة نقدية مستخدمة من قبل صندوق النقد الدولي (IMF) وبنك التسويات الدولي (BIS) كما أن للذهب استعملات أخرى فهو يستعمل في طب الأسنان والإلكترونيات.
محتويات

• 1 الخصائص
o 1.1 علم البلورات
o 1.2 علم المعادن
• 2 التواجد
• 3 من استخدامات الذهب
• 4 أصل الذهب
• 5 تنقية الذهب حديثا
• 6 وصلات خارجية

الخصائص
علم البلورات
يتبلور الذهب في فصيلة المكعب، النظام الكامل التماثل (سداسي الثماني الأوجه Hexoctahedral). والشكل الغالب على البلورات هو ثماني الأوجه. وقد تكون البلورات في هيئة مفلطحة أو شجرية متشابكة. ويوجد المعدن غالبا في هيئة صفائح غير منتظمة الشكل أو قشور أو كتل. الصلادة == 2.5 – 3، الوزن النوعي == 15.6 – 19.3. قابل للسحب والطرق. ولا يوجد انفصام ومكسره مسنن. اللون أصفر ذهبي فاقع أو فاتح تبعا لكمية الفضة المختلطة مع المعدن.
علم المعادن
يتركب المعدن كيميائيا من عنصر الذهب ولو أنه غالبا يحتوي على كميات متفاوتة من الفضة (قد تصل إلى 40%)، وكذلك يحتوي على الحديد والرصاص والبزموت.. الخ. ويعرف الذهب الذي يحتوي على كميات عالية من الفضة (من 20 إلى 40%) باسم الاليكتروم. ينصهر المعدن بسهولة. درجة الانصهار 3 (1063ºم) ولا يذوب في الأحماض المختلفة ولكنه يذوب في الماء الملكي (مخلوط حمضي الهيدروكلوكري والنيتريك).
يتميز المعدن عن بعض المعادن الكبريتيدية المشابهة (البيريت والكالكوبيريت) وعن الميكا الصفائحية ذات البريق الأصفر بواسطة قابليته للطرق ووزنه النوعي العالي وعدم قابليته للذوبان في الأحماض. الذهب ولو أنه عنصر نادر إلا أنه يوجد منتشار في الطبيعة بكميات ضئيلة. ويوجد الذهب في الطبيعة على حالتين: 1- في موضعه (رواسب أولية).
2- في التجمعات (رواسب منقولة).
التواجد
أما الرواسب الموضعية (الأولية) فتشمل الوجود في عروق مائية حارة – أهمها العالية الحرارة ولو أنه يوجد في الأنواع الأخرى – ذات اصل ناري حمضي. ويوجد مصاحبا الذهب في هذه العروق معدن البيريت بصفة شائعة. وكذلك توجد معادن أخرى تشمل كالكوبيريت جالنيا، ستبنيت، تتراهيدريت، سفاليريت، أرسينوبيريت، تورمالين، مولبندنيت، وبعض هذه المعادن قد يحتوي على الذهب الذي يوجد مختلطا بها وليس في حالة اتحاد كيميائي. وتتحل هذه المعادن بسهولة عند تعرضها للعوامل الجوية على السطح الأمر الذي يؤدي إلى انطلاق الذهب وتجمعه في الرواسب السطحية الناتجة من التحلل والتفتت وبذلك يسهل استخلاصه. والذهب الموجود في العروق المختلفة يكون في هيئة دقيقة جدا لا يرى بالعين المجردة ولكن مثل هذا الذهب يمكن استخلاصه بواسطة الطرق الكيميائية، والصخر الذي يحتوي على ذهب قيمته حوالي 45 قرشا في الطن الواحد يمكن استغلاله اقتصادية. فاذا علمنا أن قيمة الذهب في الوقت الحاضر حوالي 50 جنيها فإن نسبة الذهب الموجودة في الطن من الصخر تقدر بأقل من 0.001%.
وعندما تتحلل العروق الحاملة للذهب بالعوامل الجوية وتتفتت فإن الذهب ينطلق إلى الرواسب السطحية، وقد يبقى في التربة الموضعية بالقرب من مصدره أو ينتقل بواسطة السيول والأنهار ليترسب على شواطئها مكونا التجمعات النهرية. ونظرا لوزنه النوعي العالي فإن الذهب ينفصل عن المعادن الحقيقية الأخرى المكونة للرمال والحصى. وينتج عن ذلك أن يتجمع الذهب ويتركز عند النتوؤات التي تعترض مجرى النهر أو السيل أو في الفجوات في قاع مجرى النهر. وتتكون بذلك رواسب الذهب المعروفة باسم التجمعات. ويوجد الذهب في هذه الرواسب في هيئة حبيبات مستديرة أو مفلطحة. أما الذهب الناعم جدا فإنه قد ينتقل مسافات طويلة بواسطة الأنهار، ويستخلص التراب المحتوي على الذهب في الماء الجاري فيترسب الذهب في القاع بسرعة في حين تظهر الأتربة والمعادن الخفيفة على السطح أو تكون معلقة وتفصل عن الذهب.
توجد العروق الحاملة للذهب في الأماكن الهامة الآتية: ولايات كاليفورنيا ونيفادا وداكوتا الجنوبية وآلاسكا بالولايات المتحدة الأمريكية ومنطقة الراند The Rand في الترنسفال باتحاد جنوب أفريقيا، وغرب أستراليا، وجبال الأورال، وإقليم أونتاريو بكندا. أما رواسب التجمعات فتوجد في ولايات كاليفورنيا وكلورادوا وألاسكا، وفي أستراليا وسيبريا. تنتج منطقة الراند بجنوب أفريقيا 0بالقرب من جوهانسبرج) ما يقرب من 40% من إنتاج العالم للذهب. ويوجد الذهب في هذه المنطقة الغنية منتشرا في طبقة من صخر الكونجلوميرات التي تميل ميلا حادا وتمتد مسافة 90 كيلومترا في الاتجاه الشرقي الغربي.
من استخدامات الذهب
إن الخصائص الفريدة للذهب المتمثلة في ليونته وقابليته للسحب والتشكيل، ومقاومته للتآكل، جعلته مناسباً للكثير من الأغراض فهو يخلط مع فلزات أخرى كالنحاس أو الفضة أو النيكل للحصول على سبائك أكثر متانة، ومع البلاتين يدخل في صنع الأياف الصناعية نظراً لكونها مقاومة جداً لفصل المواد الكيميائية، إن الذهب هو المعدن المفضل في العديد من المجالات مثل:
1- في مجوهرات الزينة :-
كثر استخدام الذهب في مجوهرات الزينة فيما يعرف بالذهب الأصفر، ويتم ذلك عن طريق خلط الذهب مع النحاس والفضة والخارصين بنسب متفاوتة ينتج عنه عيارات الذهب المتعددة، ويتم قياس درجة نقاوة الذهب بالأجزاء (جزء من الألف) أو بالعيار حسب المقياس الأمريكي، فمثلاً درجة النقاوة 1000 تقابل العيار 24، ودرجة النقاوة 875 تقابل العيار 21، بينما 750 تقابل العيار 18، وعموما فإن اللون يميل إلى الشحوب كلما تم إنقاص رقم العيار أي نقصت كمية الذهب في السبيكة. أما الذهب الأبيض فهو ذهب ممزوج بالقصدير أو البلاديوم من أجل إكسابه اللون الأبيض ويستخدم الذهب الأبيض عادة لأطقم المجوهرات.
2- في الطب :-
• يستخدم في طب الأسنان نظراً لليونته ومقاومته للتآكل في الفم.
• كما يستخدم محلول الذهب في علاج الروماتيزم والتهابات العظام.
• يستخدم الذهب المشع (198) في علاج بعض أنواع السرطان.
3- الاستثمار :- العديد من أصحاب الذهب تخزنه في شكل سبائك أو في شكل قطع نقدية كوسيلة للتحوط ضد التضخم أو اضطرابات اقتصادية أخرى. ومع ذلك، فإن بعض خبراء الاقتصاد لا نعتقد أن الذهب بمثابة تحوط ضد التضخم أو انخفاض قيمة العملة.
4- الطعام والشراب :-
• استخدام الذهب في المواد الغذائية ويحتوي على عدد E 175.
• يتم استخدام أوراق الذهب ،على بعض الأطعمة والحلويات ولا سيما الذواقة، والمشروبات كمكون الزخرفية.
5- الصناعة :- ويستخدم الذهب للانضمام إلى عناصر من المجوهرات الذهبية ذات درجة الحرارة العالية للحام الصلب أو النحاس الأصفر. إذا كان استخدامه في دمغ الجودة. ويستخدم أيضا على الاسطوانات الراقية كطبقة عاكسة.
أصل الذهب
حاول علماء المسلمين في العصور الوسطى وغيرهم تحويل عناصر أخرى إلى ذهب دون نجاح. فالذهب الذي على الأرض قد أتاها عند تكوين الأرض عن طريق الرماد الكوني الذي تكون عن انفجار مستعر أعظم. وتجمع ذلك الرماد الناشئ مع المكونات الأخرى للأرض وكونوا الأرض، بل كونوا المجموعة الشمسية كلها. وبينما تخلّق النجوم المتوسطة مثل الشمس العناصر الخفيفة مثل الهيليوم والأكسجين والكربون والنتروجين وغيرها إلى الحديد (وزنه الذري 56)، فإن عنصرا ثقيلا مثل الذهب وزنه الذري 197 - وتبلغ [[كثافة|كثافته 3و19 جرام/سم مكعب - لا يمكن ان يتكون إلا في حرارة شديدة كتلك التي تنتج عن انفجار نجم. حينئذ تصتدم الذرات والجسيمات بعضها ببعض ويلتحم جزء منها ببعضع وبذلك تتكون العناصر الثقيلة مثل الذهب. وجميع العناصر الثقيلة الأثقل من الحديد تتكون فقط بانفجار مستعر أعظم.
وقد استطاع العلماء في العصر الحديث تحويل عناصر أخرى إلى الذهب عن طريق صدمها بالنيوترونات أو بأنوية ذرات أخرى أو في المفاعلات النووية ولكن الطريقة باهظة التكاليف.
تنقية الذهب حديثا
تجري تنقية الذهب حديثا بفصل الأتربة والغرين والشوائب الأخرى بواسطة تيارات مائية قوية تزيل الدقائق الرملية والغرينية، وتبقى دقائق الذهب في أماكنها نظرا لارتفاع كثافة الذهب وقد يستعمل الزئبق لإذابة الذهب دون الرمل والغرين. ثم يخلص الذهب من الزئبق بتقطير الأخير. كما يستخلص الذهب عرضا عند تعدين النحاس والفضة. وهناك طرق كيميائية لاستخلاص الذهب مما يشد به كطريقة السيانيد، أو إذابة سبائكه الفضية في حامض الكبريتيك المركز، وتجري تنقية الذهب بحامض النتريك أولا، ثم التحليل الكهربائي.


ذهب

شاهد المزيد من الصور والملفات في ويكيميديا كومنز حول: ذهب