Or
De Viquipèdia
|
|||||||||||||
| General | |||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Nom, símbol, nombre | Or, Au, 79 | ||||||||||||
| Sèrie química | Metalls de transició | ||||||||||||
| Grup, període, bloc | 11, 6 , d | ||||||||||||
| Densitat, duresa Mohs | 19300 kg/m3; 2,5 | ||||||||||||
| Aparença | Groc metàl·lic |
||||||||||||
| Propietats atòmiques | |||||||||||||
| Pes atòmic | 196,96655 uma | ||||||||||||
| Radi mitjà† | 135 pm | ||||||||||||
| Radi atòmic calculat | 174 pm | ||||||||||||
| Radi covalent | 144 pm | ||||||||||||
| Radi de Van der Waals | 166 pm | ||||||||||||
| Configuració electrònica | [Xe]4f145d106s1 | ||||||||||||
| Estats d'oxidació (òxid) | 3, 1 (amfòter) | ||||||||||||
| Estructura cristal·lina | Cúbica centrada en les cares |
||||||||||||
| Propietats físiques | |||||||||||||
| Estat de la matèria | Sòlid | ||||||||||||
| Punt de fusió | 1337,33 K | ||||||||||||
| Punt d'ebullició | 3129 K | ||||||||||||
| Entalpia de vaporització | 334,4 kJ/mol | ||||||||||||
| Entalpia de fusió | 12,55 kJ/mol | ||||||||||||
| Pressió de vapor | 0,000237 Pa a 1337 K | ||||||||||||
| Velocitat del so | 1740 m/s a 293.15 K | ||||||||||||
| Informació diversa | |||||||||||||
| Electronegativitat | 2,54 (Pauling) | ||||||||||||
| Calor específica | 128 J/(kg·K) | ||||||||||||
| Conductivitat elèctrica | 45,2 x 106/m Ω | ||||||||||||
| Conductivitat tèrmica | 317 W/(m·K) | ||||||||||||
| 1 potencial d'ionització | 890,1 kJ/mol | ||||||||||||
| 2 potencial d'ionització | 1980 kJ/mol | ||||||||||||
| Isòtops més estables | |||||||||||||
|
|||||||||||||
| Valors en el SI d'unitats i en CNPT (0º C i 1 atm), excepte quan s'indica el contrari. †Calculat a partir de distintes longituds d'enllaç covalent, metàl·lic o iònic. |
|||||||||||||
L'or és un element químic de nombre atòmic 79 situat al grup 11 de la taula periòdica. El seu símbol és Au (del llatí aurum). L'or és un metall de transició bla, brillant, groc, pesat, mal·leable, dúctil i que no reacciona amb la majoria de productes químics, però és sensible al clor i a l'aigua règia. El metall es troba normalment és estat pur i en forma de palletes i dipòsits al·luvials i és un dels metalls tradicionalment empleats per a encunyar monedes. L'or s'empra com estàndard monetari per a moltes nacions i també s'utilitza en la joieria, la indústria i l'electrònica. El seu codi ISO com a moneda és XAU.
A finals de l'any 2006, s'estimava que el total d'or que s'havia minat mai era de 158.000 tones.[1] Això es pot representar mitjançant un cub amb un costat de només 20,2 metres de llarg. Els usos industrials moderns inclouen l'odontologia i l'electrònica, on l'or ha trobat tradicionalment un ús gràcies a la seva bona resistència a la corrosió oxidativa i la seva excel·lent qualitat com a conductor de l'electricitat.
L'art de treballar l'or rep el nom d'orfebreria.
Taula de continguts |
[edita] Característiques principals
L'or és un element metàl·lic que exhibeix un color groc en brut, però que pot mostrar-se negre, robí o morat en divisions fines. És considerat per alguns com l'element més bell de tots i és el metall més mal·leable i dúctil que es coneix.[2] De fet, una unça (28,35 g) d'or pot modelar-se en un llençol que cobreixi 28 metres quadrats. Com és un metall bla, els aliatges amb altres metalls a fi de proporcionar-li duresa són freqüents.
Es tracta d'un metall molt dens, amb un alt punt de fusió i una alta afinitat electrònica. Els seus estats d'oxidació més importants són +1 i +3. També es troba en l'estat d'oxidació +2, així com en estats d'oxidació superiors, però és menys freqüent.
A més, l'or és un bon conductor del calor i de l'electricitat, i no l'afecta l'aire ni la majoria d'agents químics. Té una alta resistència a l'alteració química per part de la calor, la humitat i la majoria dels agents corrosius, i així està ben adaptat al seu ús en l'encunyació de monedes i en la joieria.
[edita] Color de l'or
El color de l'or pur és un groc metàl·lic. L'or, el cesi i el coure són els únics elements metàl·lics que tenen un color natural que no sigui ni gris ni blanc. El color gris habitual dels metalls depèn del seu "mar d'electrons", que és capaç d'absorbir i tornar a emetre fotons al llarg d'un ampli rang de freqüències. L'or reacciona de manera diferent, depenent d'efectes relativistes subtils que afecten els orbitals que envolten els àtoms d'or.[3][4]
Es poden aconseguir aliatges d'or colorit com ara l'or rosa, mitjançant l'afegiment de diverses quantitats de coure i argent, tal com s'indica a la imatge. Els aliatges amb pal·ladi o níquel també són importants en la joieria comercial, ja que produeixen aliatges d'or blanc. Menys habitualment, l'afegiment de manganès, alumini, ferro, indi i altres elements poden produir més colors inusuals d'or per diverses aplicacions.[5]
[edita] Aplicacions
L'or pur és massa tou per a ser usat normalment i s'endureix aliant-lo amb plata i coure. L'or i els seus molts aliatges s'empren força en joieria, la fabricació de monedes i també com a patró monetari en molts països. A causa de la seva bona conductivitat elèctrica i la seva resistència a la corrosió, així com una bona combinació de propietats químiques i físiques, es va començar a emprar a finals del segle XX com a metall en la indústria.
Altres aplicacions:
- L'or exerceix funcions crítiques en ordinadors, telecomunicacions, naus espacials, motors d'avions a reacció, i molts altres productes.
- La seva alta conductivitat elèctrica i resistència a l'oxidació ha permès un ampli ús com a capes primes electrodipositades sobre la superfície de connexions elèctriques per a assegurar una connexió bona, de baixa resistència.
- Com la plata, l'or pot formar fortes amalgames amb el mercuri que a vegades s'empra en empastats dentals.
- L'or col·loïdal (nanopartícules d'or) és una solució intensament acolorida que s'està estudiant en molts laboratoris amb fins mèdics i biològics. També és la forma emprada com a pintura daurada en ceràmiques.
- L'àcid cloroàuric s'empra en fotografia.
- L'isòtop d'or 198Au, d'una vida mitja de 2,7 dies, s'empra en alguns tractaments de càncer i altres malalties.
- S'empra com a recobriment de materials biològics permetent ser vist a través del microscopi electrònic d'escombrat (MES).
- S'empra com a recobriment protector en molts satèl·lits pel fet que és un bon reflector de la llum infraroja.
[edita] Història
L'or, de símbol Au (del llatí aurum), es coneix des de l'antiguitat. Per exemple, hi ha jeroglífics egipcis de 2600 a C. que descriuen al metall, i també es menciona diverses vegades en l'Antic Testament. S'ha considerat com un dels metalls més preciosos i el seu valor s'ha emprat com a estàndard per a moltes monedes al llarg de la història.
[edita] Simbologia de l'or
L'or s'ha emprat com a símbol de puresa, valor, reialesa, etc.
- El principal objectiu dels alquimistes era produir or partint d'altres substàncies, com el plom, presumiblement utilitzant una substància mitica, anomenada pedra filosofal. Encara que no van aconseguir mai aquest objectiu, els alquimistes promogueren l'interès per la química i posaren els fonaments de la ciència. El símbol que usaven per l'or, era un cercle amb un punt al mig. Aquest símbol, a més ja era el jeroglífic egipci i el caràcter xinès per a representar el sol, així com el seu símbol astrològic.
- Moltes competicions, com els Jocs Olímpics, premien els seus guanyadors amb una medalla d'or, una de plata per al segon i una de bronze (o coure) per al tercer (aquests tres elements conformen el grup 11 de la taula periòdica dels elements).
[edita] Joieria
Els quirats, corresponen al percentatge d'or contingut en el metall.
| Quirats | 24 | 22 | 18 | 14 | 10 | 9 |
| % Or | 100 | 91,67 | 75 | 58,3 | 41,67 | 37,5 |
L'or pur de 24 quirats no és molt utilitzat en joieria, sol estar aliat per a simplificar-ne el treball:
- amb níquel (or blanc)
- amb coure i amb plata (or groc o rosat)
- amb coure (or roig)
- amb plata (or verd)
- amb ferro (or gris)
- amb alumini (or violeta)
També es pot utilitzar en forma de fulles per a daurar llibres, estatues,...
[edita] Paper biològic
L'or no és un element essencial per a cap ésser viu. Alguns tiolats (o semblants) d'or (I) s'empren com antiinflamatoris en el tractament de l'artritis reumatoide i altres malalties reumàtiques. No es coneix bé el funcionament d'aquestes sals d'or. L'ús d'or en medicina és conegut com crisoterapia.
La majoria d'aquests compostos són poc solubles i és necessari injectar-los. Alguns són més solubles i es poden administrar per via oral, i són millor tolerats. Aquest tractament sol presentar alguns efectes secundaris, generalment lleus, però és la causa principal d'abandó entre els pacients.
[edita] Abundància i obtenció
El nombre atòmic de l'or, 79, en fa un dels elements amb el nombre atòmic més elevat que existeixen a la natura. Com tots els elements amb un nombre atòmic més alt que el del plom, es creu que l'or s'ha format en un procés de nucleosíntesi de supernova. Aquestes explosions dispersaren pols que contenien metals (incloent-hi metalls pesants com l'or) a la regió de l'espai que més endavant es condensaria en el sistema solar i la Terra.
Pel fet que és relativament inert, se sol trobar com a metall, a vegades com a palletes grans, però generalment es troba en petites inclusions en alguns minerals, vetes de quars, pissarra, roques metamòrfiques i dipòsits al·luvials originats d'aquestes fonts. L'or està àmpliament distribuït i sovint es troba associat als minerals quars i pirita, i es combina amb tel·luri en els minerals calaverita, silvanita i altres. El país de Sud-àfrica és el principal productor d'or cobrint aproximadament dos terços de la demanda global d'or.
L'or s'extreu per lixiviació amb cianur. L'us del cianur facilita l'oxidació de l'or formant-se Au(CN)22- en la dissolució. Per a separar l'or es torna a reduir emprant, per exemple, zinc. S'ha intentat reemplaçar el cianur per algun altre lligand a causa dels problemes mediambientals que genera, però o no són rendibles o també són tòxics.
Hi ha una gran quantitat d'or en els mars i oceans, sent la seva concentració d'entre 0,1 µg/kg i 2 µg/kg, però en aquest cas no hi ha cap mètode rendible per a extreure'l.
Investigacions recents suggereixen que a vegades els microbis poden tenir un paper important en la formació de dipòsits d'or, transportant i precipitant l'or per formar grans i palletes que s'acumulen en dipòsits al·luvials.[6]
[edita] Consum
L'Índia és el primer consumidor mundial d'or, car els indis compren aproximadament un 25% de l'or del món,[7] adquirint aproximadament 800 tones d'or per any. L'Índia també és el primer importador d'aquest metall; el 2008, l'Índia importà unes 400 tones d'or.[8]
Com altres metalls preciosos, l'or es mesura en onces troy i en grams. Quan s'hi fa aliatges amb altres metalls, s'utilitza el terme "quirat" per indicar la quantitat d'or que hi ha present, sent 24 quirats l'or pur, i quirats inferiors una proporció menor. La puresa d'un lingot d'or també es pot expressar amb una xifra decimal que va de 0 a 1, conegut com a llei, i l'or de 0,995 o més és molt pur.
| Producció | Reserves mineres | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Xifres del Servei Geològic dels Estats Units 2001, en tones | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
[edita] Isòtops
L'or només té un isòtop estable, el 197Au, que també és el seu únic isòtop que existeix a la natura. Se n'han sintetitzat 36 radioisòtops, amb una massa atòmica que varia entre 169 i 205. El més estable és el 195Au, amb una semivida de 186,1 dies. el 195Au també és l'únic isòtop que es desintegra per captura d'electrons. El menys estable és el 171Au, que es desintegra per emissió de protons, amb una semivida de 30 µs. La majoria dels radioisòtops de l'or amb una massa atòmica inferior a 197 es desintegren per alguna combinació d'emissió de protons, desintegració α, i desintegració β+. Les excepcions són el 195Au, que es desintegra per captura d'electrons, i el 196Au, que té una ruta menor de desintegració β+. Tots els radioisòtops de l'or amb una massa atòmica superio a 197 es desintegren per desintegració β-.[9]
També se n'han caracteritzat com a mínim 32 isòmers nuclears, amb una massa atòmica que varia entre 170 i 200. Dins d'aquest ventall, només el 178Au, el 180Au, el 181Au, el 182A, i el 188Au manquen d'isòmers. L'isòmer més estable de l'or és el 198 m2Au, amb una semivida de 2,27 dies. L'isòmer menys estable de l'or és el 177 m2Au, amb una semivida de només7 ns. el 184 m1Au té tres rutes de desintegració: la desintegració β+, la transició isomèrica i la desintegració alfa. Cap altre isòmer o isòtop de l'or no té tres rutes de desintegració.[9]
[edita] Compostos
Tot i que l'or és un metall noble, forma molts i diversos compostos. L'estat d'oxidació de l'or en els seus compostos va de -1 a +5, però dominen l'Au(I) i l'Au(III). L'or(I), conegut com a ió aurós, és l'estat d'oxidació més habitual, amb lligands "tous" com ara tioèters, tiolats i fosfines terciàries. Els compostos d'Au(I) són típicament lineals. Un bon exemple és Au(CN)2−, que és la forma soluble de l'or que es troba a la mineria. Curiosament, els complexos aurosos de l'aigua són rars. Els halurs d'or binaris, com ara AuCl, formen cadenes polimèriques en zig-zag, també amb coordinació lineal a Au. La majoria de medicaments basats en or són derivats de l'Au(I).[10]
L'or(III) ("àuric") és un estat d'oxidació comú i és il·lustrat pel clorur d'or(III), AuCl3. El seu derivat és l'àcid cloroàuric, HAuCl4, que es forma quan l'Au es dissol en aigua règia. Els complexos d'Au(III), com altres compostos d8 són típicament plans quadrats.
[edita] Estats d'oxidació menys comuns: Au(-I), Au(II), and Au(V)
Els compostos que contenen l'anió Au− anion reben el nom d'aururs. L'aurur de cesi, CsAu, es cristal·litza en el motiu de clorur de cesi.[11] Altres aururs inclouen els del Rb+, K+, i el tetrametilamoni (CH3)4N+.[12] Els compostos d'or(II) solen ser diamagnètics, amb enllaços Au-Au com ara [Au(CH2)2P(C6H5)2]2Cl2. Un complex d'Au(II) legítim i destacable és el catió tetraxenó-or(II), que conté xenó com a lligand, [AuXe4](Sb2F11)2.[13] El pentafluorur d'or és l'únic exemple d'Au(V), l'estat d'oxidació verificat més alt.[14]
Alguns compostos d'or presenten enllaços aurofílics, cosa que descriu la tendència dels ions d'or a interactuar a distàncies que són massa llargues per ser un enllaç Au-Au convencional, però més curtes que els enllaços de Van der Waals.[15][16] S'estima que la força d'aquesta interacció és comparable a la d'un enllaç d'hidrogen.
[edita] Compostos de valència mixta
Són nombrosos els compostos clúster ben definits.[12] En aquests casos, l'or té un estat d'oxidació fraccional. Un exemple representatiu és l'espècie octahèdrica {Au(P(C6H5)3)}62+. Els calcogenurs d'or, com ara "AuS", tenen quantitats iguals d'Au(I) i Au(III).
[edita] Toxicitat
L'or pur és no tòxic i no irritant quan se l'ingereix[17] i a vegades se l'utilitza per decorar aliments en forma de pa d'or. També és un component de les begudes alcohòliques Goldschläger, Gold Strike i Goldwasser. L'or ha estat aprovat com a additiu alimentari a la Unió Europea (E175 del Codex Alimentarius).
Els compostos solubles (sals d'or), com ara el cianur d'or de potassi, utilitzat en la galvanitzacióe l'or, són tòxics pel fetge i els ronyons. Hi ha hagut casos rars d'enverinament letal amb or a causa de cianur d'or de potassi.[18][19] La toxicitat de l'or es pot alleujar mitjançant teràpia de quelació, amb un agent quelant com ara el Dimercaprol.
El 2001, l'American Contact Dermatitis Society votà l'or com a Al·lergogen de l'Any.
[edita] Altres significats
[edita] Heràldica
L'or també és un color, un tipus de groc emprat a l'heràldica. En gravat es representa mitjançant punts fins repartits per la superficie del camp o figura. Vegeu or (heràldica).
[edita] Indústria musical
A la indústria musical, el disc d'or és un certificat que s'ofereix per un determinat nombre de discos venuts. A Espanya la SGAE n'ofereix un als músics que venen més de 50.000 còpies. Als Estats Units és la RIAA que ofereix el disc d'or si un disc aconsegueix vendre almenys 500.000 còpies.[20]
[edita] Noces d'or
Les noces d'or corresponen al 50è aniversari.
[edita] Edat d'or
L'edat d'or és un mite que fa referència a una etapa de la humanitat de màxim desenvolupament social, tècnic i ètic, a diferència dels temps presents, degradats (es creu doncs que s'ha produït una involució). Aquesta edat d'or s'identifica amb un passat remot, amb el Paradís o amb una raça prèvia als humans contemporanis.
[edita] Referències
- ↑ «World Gold Council». [Consulta: 04-07-2008].
- ↑ «Or». Enciclopèdia Catalana. [Consulta: 17-09-2009].
- ↑ «Relativity in Chemistry». Math.ucr.edu. [Consulta: 05-04-2009].
- ↑ Schmidbaur, Hubert; Cronje, Stephanie; Djordjevic, Bratislav; Schuster, Oliver. «Understanding gold chemistry through relativity». Chemical Physics, vol. 311, pàg. 151–161.
- ↑ «Gold Jewellery Alloys > Utilise Gold. Scientific, industrial and medical applications, products ,suppliers from the World Gold Council». Utilisegold.com, 20-01-2000. [Consulta: 05-04-2009].
- ↑ «Environment & Nature News - Bugs grow gold that looks like coral - 28/01/2004». [Consulta: 22-07-2006]. Investigació doctoral de Frank Reith de la Universitat Nacional d'Austràlia, publicada el 2004.
- ↑ http://www.nakedcapitalism.com/2008/03/indias-love-affair-with-gold-tarnishing.html
- ↑ http://www.commodityonline.com/news/Gold-Why-China-outbeats-India-in-gold-reserves-17196-3-1.html
- ↑ 9,0 9,1 Audi, G.. «The NUBASE Evaluation of Nuclear and Decay Properties». Nuclear Physics A, vol. 729, pàg. 3–128.
- ↑ Shaw III, C. F.. «Gold-Based Medicinal Agents». Chemical Reviews, vol. 99, 9, pàg. 2589–2600.
- ↑ Jansen, Martin. «Effects of relativistic motion of electrons on the chemistry of gold and platinum». Solid State Sciences, vol. 7, 12, pàg. 1464–1474.
- ↑ 12,0 12,1 Holleman, A. F.; Wiberg, E. "Inorganic Chemistry" Academic Press: San Diego, 2001. ISBN 0-12-352651-5.
- ↑ Seidel, S.; Seppelt, K.. «Xenon as a Complex Ligand: The Tetra Xenono Gold(II) Cation in AuXe42+(Sb2F11−)2». Science, vol. 290, 5489, pàg. 117–118.
- ↑ Riedel, S.; Kaupp, M.. «Revising the Highest Oxidation States of the 5d Elements: The Case of Iridium(+VII)». Angewandte Chemie International Edition, vol. 45, 22, pàg. 3708–3711.
- ↑ Hubert Schmidbaur. «Ludwig Mond Lecture. High-carat gold compounds». Chem. Soc. Rev., vol. 24, pàg. 391–400.
- ↑ Hubert Schmidbaur. «The Aurophilicity Phenomenon: A Decade of Experimental Findings, Theoretical Concepts and Emerging Application». Gold Bulletin, vol. 33, 1, pàg. 3–10.
- ↑ S Dierks. «Gold MSDS». Electronic Space Products International, Maig 2005.
- ↑ I. H. Wright, C. J. Vesey. «Acute poisoning with gold cyanide». Anaesthesia, vol. 41, 79, pàg. 936–939.
- ↑ Wu, Ming-Ling; Tsai, Wei-Jen; Ger, Jiin; Deng, Jou-Fang; Tsay, Shyh-Haw; Yang, Mo-Hsiung.. «Cholestatic Hepatitis Caused by Acute Gold Potassium Cyanide Poisoning». Clinical toxicology, vol. 39, 7, pàg. 739–743.
- ↑ RIAA - Gold & Platinum (anglès). Consultat el 17 de setembre del 2009.
[edita] Bibliografia
- Binder, H.: Lexikon der chemischen Elemente - das Periodensystem in Fakten, Zahlen und Daten. Hirzel, Stuttgart 1999, ISBN 3-7776-0736-3
- Faulk W, Taylor G (1979) An Immunocolloid Method for the Electron Microscope Immunochemistry 8, 1081–1083.
- Kodak (2006) Toning black-and-white materials. Technical Data/Reference sheet G-23, maig del 2006.
- Roth J, Bendayan M, Orci L (1980) FITC-Protein A-Gold Complex for Light and Electron Microscopic Immunocytochemistry. Journal of Histochemistry and Cytochemistry 28, 55–57.
- World Gold Council, Jewellery Technology, Jewellery Alloys
[edita] Enllaços externs
- webelements.com - Or (anglès)
- environmentalchemistry.com - Or (anglès)
- Document tècnic sobre l'extracció i la mineria de l'or (anglès)
- Or com un afer no governamental (anglès)
- Preus de l'or i economia (anglès)
- Història de l'or (italià)