氯金酸是化学式为HAuCl4的无机化合物。已知的存在形式为三水合物和四水合物。它是一种橙黄色固体,是其他金化合物的常见前驱体,也是提纯金属金的中间体。三水合物和四水合物都已有商业化供应。
氯金酸是一种一元强酸。
四水合氯金酸结晶含有H5O+2·AuCI-4和两个水分子[1]。 AuCI-4阴离子具有正方形平面分子几何形状。Au–Cl 分子间距离约为2.28 Å。其他d8络合物也采用类似的结构,例如[PtCl4]2-。
固体氯金酸是一种亲水(离子)质子溶质。它不仅可溶于水,也可溶于许多含氧溶剂,如醇、酯、醚和酮。例如,在干燥的二乙二醇二丁醚中,其溶解度可超过1mol/L。有机溶剂中的饱和溶液通常是特定化学计量的液体溶剂化物。
当在空气中加热时,固体HAuCl4·nH2O在结晶水中溶化,迅速变暗并变成深棕色。
用标准碱处理氯金酸后,它会转化为金属阳离子、氯金酸阴离子和水。对应的铊盐在所有非反应溶剂中溶解性都很差。氯金酸阴离子可与季铵盐阳离子通过络合成盐[2]。 其他络合盐还包括[Au(bipy)Cl2][AuCl4] 和 [Co(NH3)6][AuCl4]Cl2。
金纳米结构可以由氯金酸在两相氧化还原反应中制成,金属簇通过在反应中形成的金核上吸附的自组装硫醇单层而聚集。然后用四辛基溴化铵将AuCl-4从水溶液转移到甲苯中,在硫醇存在下用硼氢化钠水溶液还原即可得到金纳米结构。[3]
氯金酸部分还原会产生二氯化氧𬭩酸盐[4]。还原反应也可能产生其他金(I价)配合物,特别是与有机配体的配合物。配体在反应中通常用作还原剂,如硫脲、(H2N)2CS,如下所示:
氯金酸是金纳米颗粒的前驱体,可通过沉淀附着到矿物载体上[5]。 在氯气气流中加热HAuCl4·nH2O可以得到氯化金(III价,Au2Cl6)[6]。
氯金酸的生产方法是将金溶解在王水(浓硝酸和浓盐酸的混合物)中,然后小心蒸发溶液:[7]
在某些条件下,氧气可以用作氧化剂[8]。为了提高效率,这些反应过程可以在高压釜中进行,这样可以更好地控制温度和压力。或者,也可以通过在盐酸中电解金金属来生产HAuCl4溶液:
为了防止金沉积在阴极上,电解在装有膜的电解槽中进行。这种方法可以用于提炼黄金。但是仍然会有一些金以 [AuCl2]−的形式留在溶液中[9]。
也可以通过氯气或氯水在盐酸中与金属金发生反应而获得HAuCl4溶液:
这一反应被广泛用于从电子和其他金含量高的材料中提取金。
除了上述途径,还存在许多其他溶解金的方法,不同的是氧化剂(过氧化氢、次氯酸盐)的选择或条件的变化。金的三氯化物(Au2Cl6)或氧化物(Au2O3·nH2O)也可以被用来制取氯金酸。
氯金酸对眼睛、皮肤和粘膜有强烈刺激。皮肤长期接触氯金酸可能导致组织破坏。浓氯金酸对皮肤有腐蚀性,因此处理氯化金化合物时要戴手套,小心谨慎,否则它会导致皮肤烧伤、永久性眼睛损伤和粘膜刺激。在接触氯金酸后的几天内皮肤将变成紫色。
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