Почему золото не ржавеет

Что такое ржавчина

Ржавчина это продукт реакции железа с кислородом и водой. Получается рыжая рыхлая смесь оксидов и гидроксидов железа. Она не защищает металл, а осыпается, и под ней ржавеет следующий слой. Поэтому железо может проржаветь насквозь.

4Fe + 3O₂ + 6H₂O → 4Fe(OH)₃

Строго говоря, ржавеет только железо и его сплавы. Другие металлы тоже окисляются, но по-другому: медь зеленеет, серебро темнеет, алюминий покрывается тонкой прозрачной плёнкой, которая защищает его от дальнейшего окисления.

Ряд активности

Металлы по-разному охотно отдают электроны в реакциях. Химики выстроили их в ряд, от самых активных к самым неохотным:

Li K Ca Na Mg Al Zn Fe Ni Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au

Калий и натрий так активны, что бурно реагируют с водой и хранятся под слоем керосина. Железо в середине: с кислородом и водой реагирует, но медленно. Золото в самом конце. Ему настолько невыгодно отдавать электроны, что ни кислород, ни вода, ни большинство кислот его не берут. Такие металлы называют благородными: золото, платина, серебро и ещё несколько.

Что растворяет золото

Царская водка, смесь концентрированных соляной и азотной кислот в отношении 3 : 1. Ни одна из кислот по отдельности золото не растворяет, а вместе справляются: азотная окисляет золото, а хлорид-ионы из соляной сразу связывают его в прочное соединение. Название придумали алхимики: смесь растворяет «царя металлов».

Известна история венгерского химика Дьёрдя де Хевеши. В 1940 году, когда нацисты заняли Копенгаген, он растворил в царской водке золотые нобелевские медали двух немецких физиков, которые хранились в институте Нильса Бора. Банка с раствором простояла на полке всю войну. Потом золото выделили, и из него заново отлили медали.

Царская водка очень опасна и разъедает кожу и лёгкие. Опыты с ней проводят только в лаборатории.

Удивительные свойства

• Золото самый ковкий металл. Из 1 грамма можно вытянуть проволоку длиной около 2–3 км.
• Сусальное золото, которым покрывают купола и рамы, тоньше 0,1 микрометра: оно просвечивает зелёным.
• Золото хорошо проводит ток и не окисляется, поэтому контакты в электронике часто покрывают золотом.
• Всё золото, добытое за историю, оценивают более чем в 200 тысяч тонн. Из-за высокой плотности оно поместилось бы в куб со стороной около 22 метров.

Что значит проба

Чистое золото слишком мягкое, его легко поцарапать. В украшения добавляют серебро, медь, палладий. Проба показывает, сколько золота в тысяче частей сплава: проба 585 значит 58,5 % золота, проба 750 значит 75 %, проба 999 почти чистое золото.

Частые вопросы