重庆科技学院贵金属冶金学PPT课件2.金银性质和用途

金属或 SO32
Ag
AgNO3
NH 3H 2O Ag(NH 3 )2 Cl AgCl 白
葡萄糖、甲 醛、Fe 2 Ag致密层
H2S
Ag 2S
黑
h
Ag
银的主要化合物
② Ag2SO4 无色结晶，微溶于水（25℃, 0.8g Ag2SO4 /100g水）
Ag 浓H 2SO4 加热 Ag2SO4
1936 6.236 1996 108 2005 224
1937 7.22 1997 120.6 2006 240
1938 0.841 1998 166.3 2007 276
1939 1940 10.27 10.29 1999 2000 172.8 180 2008 282
276 282
240
166.3 172.8 180
金产量 /t
年 份 1888 产量 /t 13.54
年份 1941 产量 /t 10.36
年份 2001 产量 /t 182
注：摘自《贵金属》陈景p61
1913 5.505 1942 10.08 2002 190
1929 1.555 1988
72 2003 200.6
1935 4.517 1995 124.1 2004 212.3
① 金的氯化物：
金的氯化物有氯化亚金AuCl和三氯化金AuCl3，它们可呈固态存在， 但在水溶液中不稳定，分解生成络合物。金粉与氯气作用生成三氯化金。 三氯化金溶于水时转变为金氯酸。
金氯酸(HAuCl4·3H2O)呈黄色的针状结晶形态产出，将其加热至 120℃时，转变为三氯化金。在140～150℃下将氯气通入金粉中，可获得 吸水性强的黄棕色三氯化金，它易溶于水和酒精中，将其加热至150～ 180℃时，分解为氯化亚金和氯气，加热至200℃以上时，分解为金和氯 气。
16 379
2 510 1998
17 039
6 098 1999
17 007
6 797 2000
17 220
6 933 至2000年合计 1 100 000
7 503
8 951
平均年产量 11 722 12 247 13 801 16 379 17 039 17 007 17 220
金、银的产量
表 4.3 我国黄金产量
氯化亚金为非晶体柠檬黄色粉末，不溶于水，易溶于氨液或盐酸液 中，常温下，能缓慢分解析出金，加温时，分解速度加快。
溶于氨液中的氯化亚金，用盐酸酸化时可析出AuNH3Cl沉淀。氯化 亚金与盐酸作用生成亚氯氢金酸。
金的主要化合物
① 金的氯化物
AuCl 非 晶 体 柠 檬 黄
AuCl
3
黄
棕
色
色
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第二章 金银性质和用途
内容提要
➢ 金、银物理性质 ➢ 金的化学性质 ➢ 银的化学性质 ➢ 金、银的产量 ➢ 金、银的用途
一、金、银物理性质
物理性质
原子序数 原子量
周期表中的位置 电子排布 晶格结构
硬度(金刚石=10) 密度 g﹒cm-3 颜色 熔点 ℃ 沸点 ℃
有O2存在时，Au可溶于氰化物溶液中：
4Au 8NaCN O2 2H2O ＝ 4NaAu( CN )2 4NaOH NaAu( CN )2 HCl HAu( CN )2 50oC AuCN ＋HCN
金化合物在氯化合物溶液或氰化合物溶液中，金几乎均呈络阴离子形态存 在，如[AuClO]2-、[AuCl2]-，[AuCl4]-，[Au(CN)2]-等。氰化液中的金常用锌 (锌丝或锌粉)、铝等还原剂将其还原，也可采用电解还原法将金还原析出。
金的主要化合物
金-汞齐
三、银的化学性质
a
.
常
温
下
，Ag
不 与
与O2 反应； 空 气 中 的H 2 S
作
用
生
成Ag2
S，
故
表
面
逐
渐
变
黑
。
易 溶 于HNO3和 热 浓H2 SO4；
b.
与
酸
反
应
：Ag
微 不
溶 溶
于 于
热 冷
稀H 2 稀H 2
SO4； SO4；
与盐酸或王水反应时，表面生产AgCl 膜。
产量 7 685 2 572
934 1 538 4 166 12 303 76 451 11 000 >40 000
经历的总年数 平均年产量 产量累计
3950
1.95
7 685
550
4.7
10 257
500
1.9
11 191
492
3.1
12 729
107
38.9
16 895
100
123
29 198
72
将金块浸泡在汞液中，且持续足够长的时间，随着金 的吸汞作用，从金块的表面至心部，汞的浓度逐渐下降， 形成的金汞齐将以各种中间相和固溶体形态出现，若沿金 块的横断面切开可见如图所示的变化，从心部开始逐渐变 化的顺序为：固体金、Hg在Au中的固溶体、Au3Hg、 Au2Hg、AuHg2、液态含金的汞、纯汞液体。
金币 66.5 297.1 166.2 87.6 87.8 89.4 121.1 76.9 98.9 56.8
发展中国家
首饰 纪念币
631.3 11.0
598.5
7.6
650.9
9.5
874.3 11.6
1115.0 12.6
1203.3 13.0
1268.9 17.8
1567.8 22.8
1427.3 18.5
金的主要化合物
③ 金的硫脲化合物 有O2存在时，Au可溶于酸性硫脲溶液中：
4 Au 8SCN 2 H4 O2 4H 4 Au( SCN 2 H4 )2 2H2O
金在酸性硫脲液中呈络阳离子形态存在。
金的主要化合物
④ 金-汞齐 Au与Hg可以任何比例形成合金——金-汞齐。 依金含量的不同，金-汞齐可为固体或液体状态存在。
表4.2 世界银产量 t
产量 t 23 232 39 561 57 562 33 103 125 480 152 448 169 930 69 330
75 032 89 509 870 290
平均年产量
年代
产量 t
215 1982
11 722
396 1983
12 247
576 1994
13 801
662 1997
可锻性
银
47 107.9 5周期，ⅠB族 Ag47 4s24p64d105s1 面心立方
2.5 10.5 银白色 960 2164
良好，可碾成0.025mm银箔
延展性
良好，可拉成0.001mm细丝
导热性 （热容 J﹒g-1） 导电性(电阻率μΩ/cm﹒℃)
良好 (0.234) 良好 (1.59)
熔融状态的挥发性
a. Au不溶于任何碱， 不溶于任何单一的无机酸或有机酸的水溶液中。
b. 在强氧化剂存在下，Au才能溶于浓H2SO4中。 c. Au易溶于王水（HCl ：HNO3 = 3 ：1） d. Au能溶于Cl2饱和的盐酸。
金的化学性质
(3) 与盐的反应
碱金属or 碱土金属的氰化物水溶液； 有O2存在时，Au溶于：碱 硫金 代属 硫硫 酸化 盐物 溶； 液；
182
190 200.6 212.3 224
108 120.6
黄金产量 /t
23
1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008
五、金、银的用途
金、银的用途
表 5.1 发达国家和发展中国家各应用领域黄金用量（t）
年份
吸气性 氧化态
大于金，正常熔炼温度(1100~1300℃)下， 小于1%
21 V O2/1V Ag 0、+1
金
79 196.7 6周期，ⅠB族 Au79 5s25p65d106s1 面心立方
2.5 ~19.31 金黄
1064.43 2808
良好，可碾成0.23×10-3mm金 箔
良好，1g 金可拉成 3500 m 细 丝
f . 与Cl2 、Br2 、I2 反应，生成相应的卤化银。
提银工艺中最主要的银化合物为：
Ag( NH3 )2 、Ag( SCN2 H4 )3 、Ag( CN AgNO3 、AgCl 、Ag2 SO4 、AgCN 等
)2
银的主要化合物
① AgNO3 无色透明斜方晶体
Ag HNO3 AgNO3
多硫化铵溶液。
(4) Au在有机溶剂中的溶解
O2 Cl 2
作氧化剂时，
Au能溶于酸性硫脲溶液。
Fe
3
金 在化合物中的氧化态：+1、+3。
金 的一切化合物都不稳定，易还原为金属。
金的化学性质
氰 化 物
与 提 金 有 关 的 主 要 化 合物 为
氯 化 物 硫 脲 化 合 物
金 汞齐
7
金的主要化合物
发达国家 首饰 纪念币
1985 580.7
3.4
1986 593.3
4.2
1987 586.9
6.5
1988 672.1
7.6
1989 813.5
7.9
1990 866.0
8.5
1991 879.6
8.9
1992 923.0
6.0
1993 890.7
4.1
1994 893.8
2.7
注：摘自《贵金属》陈景p28
金的主要化合物
① 金的氯化物
不溶于水；
c. AuCl 易溶于氨水、浓盐酸；
加热时发生歧化， 生成 Au AuCl3
d. 溶液中的Au(Ⅰ、Ⅲ) 易被还原 还原剂：SO2、Fe2+ 盐、草酸、甲酸、对苯二酚、联氨、乙炔、 木炭及 Mg、Zn、Fe、Al 等。
金的主要化合物
② 金的氰化物
AuCN、Au(CN )2 Au(CN )3 不稳定，无实际意义。
金属 Ag
Ag2 SO4
Cl
AgCl
木炭、红热
Ag
Fe2
Ag
银的主要化合物
③ AgCl 自然界中呈角银矿形态存在
AgCl可 溶 于 饱 和 的
NaCl、NH4Cl 、CaCl2 、MgCl2 等溶液中。 Na2 S2O3 、NH3 H2O、CN 、酒精
NH3H2O
Ag(
NH3
1 062
105 649
8
1 375
116 649
20
>2000
>160 000
金、银的产量
年代 1493～1600 1601～1700 1701～1800 1801～1850 1851～1900 1901～1925 1926～1950 1951～1960
1961～1970 1971～1980 至1980 合计
⑥ Ag-Hg 齐 混汞时，Hg 使 Ag2S 分解，生成的 Ag 与多余的 Hg 生成 Ag-Hg 齐。
四、金、银的产量
人类早在6000年前，就已经知道黄金，并开始作为饰品使用。
表4.1 自古以来的世界黄金年产量 t
时间 公元前4000～公元前50年 公元前50～公元500年 公元500～1000年 公元1000年～1492年 公元1493年～1800年 公元1801年～1900年 公元1901年～1972年 公元1973年～1980年 公元1981年～2000年
Ag NaCl 共热 AgCl
c. 与盐反应： Ag
硫化物
Ag2
S
黑
4 Ag O2 8NaCN 2H2O 4 Ag( CN
)2
4 NaOH
Ag
Na 2
S2O3
NaAgS 2O3
银的化学性质
d . 与碱不反应；
e. 氧化剂( O2、Fe３等 )存在时，与酸性硫脲液反应：
4Ag O2 12SC( NH2 )2 4H 4Ag( SCN2H4 )3 2H2O
1455.6 21.5
金币 52.7 51.2 36.4 41.9 47.4 28.6 17.9 12.5 15.5 13.6
金、银的用途
作装饰、饰品
包
括
首 建
饰 筑
、 装
工 饰
艺
品
、
器皿
等；
金、银的用途
作装饰、饰品
俄罗斯发现的黄金摆设(公元前制作)
在
水
溶
液
中
不
稳
定
，
分解
生
成
络
合
物;
a.
Au粉 ＋Cl 2 Au粉＋FeCl3 (
or
CuCl2
)
AuCl3
b. Au＋王水 HAuCl 4 ( 桔红色 )
HAuCl （4 溶液）蒸发结晶 HAuCl 4 3H2O
(黄色针状结晶)
120oC AuCl3
150～180oC AuCl Cl2 200 oC Au Cl2
)2
AgCl
Na2CO3、加热
炭、加热
Ag
Ag
Zn、Fe
Ag
银的主要化合物
④ Ag( CN )2
Ag OHale Waihona Puke Baidu NaCN H2O Ag( CN )2
用 Zn、Cu、Na2S 及电解法，可从氰化液中还原出 Ag。 ⑤Ag( SCN 2 H4 )3
4Ag O2 12SCN2H4 4H 4Ag( SCN2H4 )3 2H2O
良好 (0.129) 良好 (2.06)
很小
4
37~46 V H2/1V Au； 33~48 V O2/1V Au
0、+1、+3
二、金的化学性质
金在水溶液中的标准电极电位：
Au e Au Aou / Au 1.692V Au3 3e Au Aou3 / Au 1.498V
(1) Au在空气中，甚至有水分也不发生反应； (2) 与各类酸碱的反应