ЗОЛОТОХЛОРИСТОВОДОРОДНАЯ КИСЛОТА 4-ВОДНАЯ

Тетрахлороаурат(III) водорода

Свойства твердого HAuCl₄·nH₂O

Кристаллизуется в виде жёлто-оранжевых игольчатых кристаллов. Реактив очень гигроскопичен. Хорошо растворим не только в воде, но и многих сухих кислородсодержащих органических растворителях: спиртах, эфирах, кетонах. Например, в сухом дибутиловом эфире диэтиленгликоля (дибутилкарбитоле) растворимость превышает 1 моль/л. Насыщенные растворы в органических растворителях часто являются жидкими сольватами определенной стехиометрии.

При нагревании на воздухе твердого HAuCl₄·nH₂O реактив плавится в кристаллизационной воде, быстро темнеет, становится темно-коричневым. Дальнейшее нагревание приводит к разложению с выделением металлического золота и светло-жёлтого порошка, по-видимому, AuCl. После продолжительного нагрева остается только металлическое золото. Значимой потери массы вследствие возгонки Au₂Cl₆ не наблюдается.

Нагревание HAuCl₄·nH₂O в токе хлора при 200°С приводит к образованию трихлорида золота(Au₂Cl₆).

При охлаждении HAuCl₄·4H₂O наблюдаются два фазовых перехода, при 290 K и 218 K

Кристаллическая структура HAuCl₄·4H₂O моноклинная, группа С2/m, параметры ячейки: a = 11,78, b = 4,62, c = 8,89 А β = 101,9°, Z = 2. Объем ячейки 473 А³. Рассчитанная из кристаллографии плотность равна 2,89 г/см³. Строение аниона AuCl−
4 — правильный квадрат с r(Au-Cl) 2,283—2,286 А. Ион водорода H⁺ связан с двумя молекулами воды и образует ион H₅O+
2.. Кристаллические структуры других соединений, содержащих анион AuCl−
4, очень разнообразны. Однако сам фрагмент AuCl₄ во всех случаях имеет почти идеальную плоскоквадратную координацию с расстоянием Au-Cl 2,27—2,29 А. Во многих случаях в аксиальных позициях к этому квадрату (над плоскостью или под ней) располагаются другие потенциально донорные атомы, достраивая общее окружение атома золота до тетрагональной (квадратной) пирамиды или бипирамиды. Расстояние до таких аксиальных атомов всегда больше суммы ковалентных радиусов атомов, но часто меньше суммы Ван-дер-Ваальсовых. В этих случаях говорят о координации атома золота 4 + 1 или 4 + 2.

Свойства водных растворов HAuCl₄

Сильный электролит, полностью диссоциирован на H⁺ и AuCl−
4. Цвет растворов жёлтый, при высокой концентрации оранжевый, при C_Au < 10⁻⁴ моль/л практически неразличим. Очень хорошо растворима в воде, концентрация насыщенного при 25 °С раствора составляет 77,9 %, что соответствует 10,34 моля HAuCl₄ на 1 кг воды. Плотность растворов практически линейно зависит от молярной концентрации:

ρ (кг/дм³) = 0,998 + 0,251 С_Au (20 °С).

В спектре поглощения присутствуют две основные полосы: при ν = 31800 см⁻¹ с ε = 5600 л·моль⁻¹·см⁻¹ и при ν = 44200 см⁻¹ с ε = 40000 л·моль⁻¹·см⁻¹. В практических целях (аналитических определениях, научных исследованиях) чаще используют первую из них. В водно-органических и органических средах она может быть сдвинута в красную сторону на 1000—2000 см⁻¹. Для получения качественных спектров необходимо иметь в виду гидролиз AuCl−
4, поэтому следует выдерживать условие [H⁺][Cl⁻] > 10⁻⁴; наилучшей средой является 0,1 моль/л HCl.

Удельная ионная электропроводность AuCl−
4 равна λ_AuCl4 = 60,3 см²·Ом⁻¹·эк⁻¹ (25°С, C_Au = 0,01 моль/л). Определены коэффициенты активности HAuCl₄ в водных растворах и растворах соляной или серной кислот.