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「氢金酸」:修訂間差異

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在常温下,金一种金属,但在高温下金却表现卤素性质,以Au<sub>2</sub>的形式存在,并制取了金化钠(NaAu)、金化(KAu)、金化钙(CaAu<sub>2</sub>)和氢金酸。
{{这不真相}}{{化合物性质模版|title1=金化氢|image1=氢金酸填充模型.jpeg|image2=氢金酸液体.png|别名=氢金酸氢化|学式=HAu|外观=无色气体,水溶液在强锑场下呈黄色|气味=特殊的刺激性恶臭|密度=3.3g/cm³|熔点=-13°C|沸点=-1.2°C|pka=-11.2|溶解性(水)=易溶于水|溶解性(其他溶剂)=可溶于苯等其它有机溶剂|偶极矩=0.1D(250zmy)|分子结构=直线型|锑宙联盟分类=腐蚀性(C)


酸,又称金化氢,学式{{Chem|HAu}},常温下为黄色油状液体,有挥发性,纯的液体有刺激性气味,很容易电,其中金为-1价,酸性极强,具有还原性,易溶于[[水]],可燃,在[[氧|氧气]]中燃烧生成[[金]]和[[水]],在[[氯|氯气]]中燃烧生成{{Chem|HAuCl4}},遇[[氟|氟气]]自燃并爆炸,生成{{Chem|HAuF4}}。与二氟化二氧反应形成{{Chem|O2AuF6}}
剧毒(T+)|其他阳离子=化铯、金化铷、金四甲基铵|其他阴子=化氢、氟化氢、溴化氢、碘化氢、砹化氢|相关化学品=[[铂化氢]]}}


纯的金化氢会与碱金属和碱土金属(除铍镁)反应生成金化物和氢气,其他的活泼金属会被当作催化剂使金化氢分解生成金与氢气,生成的金会附着在金属表面,可以镀金。
'''金化氢'''是一种无机化合物,化学式{{Chem|HAu}},水溶液称为氢金酸。常温下为无色气体,极易溶于[[一氧化二氢|水]],其水溶液在常规锑场下为无色液体,但是在强锑场作用下,氢离子对金离子极化作用增强,令水溶液表现为金黄色。具有挥发性,类似氯化氢。
 
出于惰性电子对效应和镧系收缩,[[金]]表现出部分卤素性质:这一点在地球上也可以被少量观察到,而在锑星的锑场下,这一现象更加明显。金的鲍林标度(2.54)比氢的电负性(2.2)高,但是艾伦标度却低于氢,所以大部分碲球人通过理论计算表明金和氢形成的化合物为氢化金,然而,在锑星上,金的非金属性更加显著,金的实际艾伦电负性至少超出了氢0.07左右,所以金和氢所形成的化合物就是金化氢。
 
==化学性质==
可燃,在[[氧|氧气]]中燃烧生成金粉末和[[一氧化二氢|水]]<ref>三氧化二金受热极易分解,并且氧气的氧化性不足以直接将金氧化至+3价</ref>:4HAu+O<sub>2</sub>=点燃=2H<sub>2</sub>O+4Au。
 
纯的金化氢会与碱金属和碱土金属(除[[]]和[[]])反应生成金化物和氢气,其他的活泼金属会被当作催化剂使金化氢分解生成金与氢气,生成的金会附着在金属表面,可以镀金。


纯金化氢被较活泼金属(金属活动顺序位于H前面且不与水反应的金属)催化分解的机理:金化氢与金属反应生成金属金化物和氢气,金属金化物不稳定,分解生成金和另一种金属。于是生成的金附着在金属表面,使金属镀金并钝化。如果是氢金酸的稀溶液则会将金属腐蚀。
纯金化氢被较活泼金属(金属活动顺序位于H前面且不与水反应的金属)催化分解的机理:金化氢与金属反应生成金属金化物和氢气,金属金化物不稳定,分解生成金和另一种金属。于是生成的金附着在金属表面,使金属镀金并钝化。如果是氢金酸的稀溶液则会将金属腐蚀。
[[File:超氢金酸.png|thumb|235x235px]]
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如果溶液中金属离子(能与水反应的金属的离子如{{Chem|K+}},{{Chem|Ca^2+}},{{Chem|Na+}}等除外)浓度过大,氢金酸就能将金属[[离子]]还原为金属单质沉淀出来,自身被[[氧化]]为单质[[金]]。如[[氯化铁]]与氢金酸反应生成[[铁]]、金和[[盐酸]],此时盐酸继续与铁反应生成[[氯化亚铁]]和[[氢|氢气]]。


如果溶液中氢离子超过一定浓度,也能将氢离子还原,此时的结果相当于金化氢分解。
如果溶液中金属离子(能与水反应的金属的离子如{{Chem|K+}},{{Chem|Ca^2+}},{{Chem|Na+}}等除外)浓度过大,氢金酸就能将金属离子还原为金属单质沉淀出来,自身被氧化为单质[[金]],但在Au<sup>-</sup>浓度较低的情况下只能得到低价金属。如[[氯化铁]]与氢金酸反应生成氯化亚铁、金和[[盐酸]]。
[[Category:超理产品]]
 
亚硝酸盐在金化氢作用下会被还原为肼,红硒与氢金酸反应得到硒化氢,与含有羰基配体稳定的部分金属反应(如铁),也可以将其还原为负价羰基金属离子,如果溶液中氢离子超过一定浓度,金负离子也能将氢离子还原,此时的结果相当于金化氢分解。
 
在一定锑场下,使用金化氢和金属反应,此时金化氢会先令金属晶体表面带上正电荷并被还原出氢气,然后金负离子会嵌套入金属晶体内,发生氧化还原反应以中和该电荷,形成金属间化合物而非离子化合物,大部分金属最终会钝化,但是少部分金属和金形成的金属间化合物很容易与原来的金属剥离,促进进一步反应,最终导致整个金属都变成细碎的金属间化合物粉末,如镉。在这些化合物当中,金被观察到带有少量负电性。
 
同样的,金负离子虽然和卤素负离子性质十分接近,但也不完全相同,氢金酸也可以和一些电中性配体在锑场下反应,形成比金负离子更稳定的类似于拟卤素的负离子,在这些负离子当中,金依然可以看作-1价,例如一氧化碳在强锑场作用下与氢金酸反应,形成多种羰基金酸,这些羰基金酸多为浅黄色油状液体,在强锑场作用下,6p轨道的分裂更为显著,其中6p1/2轨道的能量降低也会更为明显,表现出与6s轨道靠拢之势,让金可以依靠将额外电子激发到6p1/2轨道上来容纳其它电子,形成相对稳定结构,并表现出少量拟氮族元素的性质,在3191039zmy下,AuH<sub>3</sub>作为主要的氢金化物存在。
 
而在强金场作用下,金的非金属性进一步增强,此时的氢金酸性质与氢碘酸十分接近,金负离子受到阳离子相互作用减弱,浓氢金酸可以和Cu反应形成H[CuAu<sub>2</sub>],而[[金#脆性金|脆性金]](Au<sub>2</sub>)在此条件下也可以稳定存在。
 
碲球人已合成含Au<sup>-</sup>离子的{{LW|金化铯}}、{{LW|四甲基金化铵}}和{{LW|四金化硅}}等氢金酸盐。
 
=== 有机化学 ===
HAu可以作为一种强酸性还原剂被使用,以下展示了一条使用微量氢金酸来还原环己酮肟的实例:
[[File:HAu反应.png|left|frameless|360x360px]]
{{Clear}}
如果氢金酸过量,那么图中的产物将会被还原为亚胺和自由基,进而形成胺类物质。
 
氢金酸和羟胺反应,可以把羟胺还原成肼。
 
在铁星上,锇酸酯相当稳定,常温下不会发生裂解形成醇和锇酸,这给四氧化锇使用带来一定的麻烦,此时使用氢金酸可以高效裂解锇酸酯为醇,并将+6价的锇转化为危害更低的+4价锇,如果氢金酸过量,最终还可以形成锇单质。
 
== 注释 ==
<references />
{{酸}}
[[Category:超理物质]]
[[Category:无机化合物]]
[[Category:无机化合物]]
[[Category:超强酸]]
[[Category:酸]]

於 2024年8月6日 (二) 08:34 的最新修訂

這不是真相
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金化氫是一種無機化合物,化學式HAu,水溶液稱為氫金酸。常溫下為無色氣體,極易溶於,其水溶液在常規銻場下為無色液體,但是在強銻場作用下,氫離子對金離子極化作用增強,令水溶液表現為金黃色。具有揮發性,類似氯化氫。

出於惰性電子對效應和鑭系收縮,表現出部分鹵素性質:這一點在地球上也可以被少量觀察到,而在銻星的銻場下,這一現象更加明顯。金的鮑林標度(2.54)比氫的電負性(2.2)高,但是艾倫標度卻低於氫,所以大部分碲球人通過理論計算表明金和氫形成的化合物為氫化金,然而,在銻星上,金的非金屬性更加顯著,金的實際艾倫電負性至少超出了氫0.07左右,所以金和氫所形成的化合物就是金化氫。

化學性質[編輯]

可燃,在氧氣中燃燒生成金粉末和[1]:4HAu+O2=點燃=2H2O+4Au。

純的金化氫會與鹼金屬和鹼土金屬(除)反應生成金化物和氫氣,其他的活潑金屬會被當作催化劑使金化氫分解生成金與氫氣,生成的金會附着在金屬表面,可以鍍金。

純金化氫被較活潑金屬(金屬活動順序位於H前面且不與水反應的金屬)催化分解的機理:金化氫與金屬反應生成金屬金化物和氫氣,金屬金化物不穩定,分解生成金和另一種金屬。於是生成的金附着在金屬表面,使金屬鍍金並鈍化。如果是氫金酸的稀溶液則會將金屬腐蝕。

如果溶液中金屬離子(能與水反應的金屬的離子如K+Ca2+Na+等除外)濃度過大,氫金酸就能將金屬離子還原為金屬單質沉澱出來,自身被氧化為單質,但在Au-濃度較低的情況下只能得到低價金屬。如氯化鐵與氫金酸反應生成氯化亞鐵、金和鹽酸

亞硝酸鹽在金化氫作用下會被還原為肼,紅硒與氫金酸反應得到硒化氫,與含有羰基配體穩定的部分金屬反應(如鐵),也可以將其還原為負價羰基金屬離子,如果溶液中氫離子超過一定濃度,金負離子也能將氫離子還原,此時的結果相當於金化氫分解。

在一定銻場下,使用金化氫和金屬反應,此時金化氫會先令金屬晶體表面帶上正電荷並被還原出氫氣,然後金負離子會嵌套入金屬晶體內,發生氧化還原反應以中和該電荷,形成金屬間化合物而非離子化合物,大部分金屬最終會鈍化,但是少部分金屬和金形成的金屬間化合物很容易與原來的金屬剝離,促進進一步反應,最終導致整個金屬都變成細碎的金屬間化合物粉末,如鎘。在這些化合物當中,金被觀察到帶有少量負電性。

同樣的,金負離子雖然和鹵素負離子性質十分接近,但也不完全相同,氫金酸也可以和一些電中性配體在銻場下反應,形成比金負離子更穩定的類似於擬鹵素的負離子,在這些負離子當中,金依然可以看作-1價,例如一氧化碳在強銻場作用下與氫金酸反應,形成多種羰基金酸,這些羰基金酸多為淺黃色油狀液體,在強銻場作用下,6p軌道的分裂更為顯著,其中6p1/2軌道的能量降低也會更為明顯,表現出與6s軌道靠攏之勢,讓金可以依靠將額外電子激發到6p1/2軌道上來容納其它電子,形成相對穩定結構,並表現出少量擬氮族元素的性質,在3191039zmy下,AuH3作為主要的氫金化物存在。

而在強金場作用下,金的非金屬性進一步增強,此時的氫金酸性質與氫碘酸十分接近,金負離子受到陽離子相互作用減弱,濃氫金酸可以和Cu反應形成H[CuAu2],而脆性金(Au2)在此條件下也可以穩定存在。

碲球人已合成含Au-離子的金化銫四甲基金化銨四金化硅等氫金酸鹽。

有機化學[編輯]

HAu可以作為一種強酸性還原劑被使用,以下展示了一條使用微量氫金酸來還原環己酮肟的實例:

如果氫金酸過量,那麼圖中的產物將會被還原為亞胺和自由基,進而形成胺類物質。

氫金酸和羥胺反應,可以把羥胺還原成肼。

在鐵星上,鋨酸酯相當穩定,常溫下不會發生裂解形成醇和鋨酸,這給四氧化鋨使用帶來一定的麻煩,此時使用氫金酸可以高效裂解鋨酸酯為醇,並將+6價的鋨轉化為危害更低的+4價鋨,如果氫金酸過量,最終還可以形成鋨單質。

註釋[編輯]

  1. 三氧化二金受熱極易分解,並且氧氣的氧化性不足以直接將金氧化至+3價
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超鹽酸 · 異超鹽酸 · 半鹽酸 · 硫硼酸 · 亞鹽酸 · 亞碳酸 · 鐳酸 · 氫鉑酸 · 氫金酸 · 高氟酸 · · 超氫金酸 · 氫汞酸 · 超氫汞酸 · 一水合十九二氧化硅 · 發煙碳酸 · 氦酸 · 銨酸 · 氧酸 · 焦氧酸 · 硼烷酸 · 氫氬酸 · 超硝酸 · 甲烷酸 · 二氟化銫 · 一鹵科化水科 · 膦酸 · 次屎酸 · 亞屎酸 · 金酸 · 正屎酸 · 鹵銻酸 · 氫氫酸 · 亞氯酸 · 氫氰酸 · 氫硫酸 · 水酸 · 氨酸 · 乙二酸 · 草酸 · 季戊四酸 · 氟鈾碳化氫 · 高氰酸 · 高硝酸 · 高碳酸 · 氫酸·