El ácido cloroáurico se refiere a compuestos inorgánicos con la fórmula química HAuCl
4· (H
2O)
X. Se conocen tanto el trihidrato como el tetrahidrato. Ambos son sólidos de color naranja-amarillo que consisten en la planar [AuCl 4 ] - anión. A menudo, el ácido cloroáurico se maneja como una solución, como las que se obtienen por disolución de oro en agua regia . Estas soluciones pueden convertirse en otros complejos de oro o reducirse a oro metálico o nanopartículas de oro .
Nombres | |
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Otros nombres Tetracloroaurato de hidrógeno, Ácido cloraúrico , Ácido auroclórico, Aurato (1−), tetracloro-, hidrógeno, (SP-4-1) -, Auricloruro de hidrógeno | |
Identificadores | |
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Modelo 3D ( JSmol ) | |
ChemSpider | |
Tarjeta de información ECHA | 100.037.211 |
Número CE |
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PubChem CID | |
UNII |
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Tablero CompTox ( EPA ) | |
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Propiedades | |
HAuCl 4 | |
Masa molar | 339.785 g / mol (anhidro) 393.833 g / mol (trihidrato) 411.85 g / mol (tetrahidrato) |
Apariencia | cristales en forma de aguja de color amarillo anaranjado higroscópicos |
Densidad | 3,9 g / cm 3 (anhidro) 2,89 g / cm 3 (tetrahidrato) |
Punto de fusion | 254 ° C (489 ° F; 527 K) (se descompone) |
350 g HAuCl 4 /100 g H 2 O | |
Solubilidad | soluble en alcohol , éster , éter , cetona |
log P | 2.67510 [1] |
Estructura | |
monoclínico | |
Peligros | |
Ficha de datos de seguridad | JT Baker |
Pictogramas GHS | |
Palabra de señal GHS | Peligro |
H302 , H314 , H317 , H318 , H373 , H411 | |
P260 , P261 , P264 , P272 , P280 , P301 + 330 + 331 , P302 + 352 , P303 + 361 + 353 , P304 + 340 , P305 + 351 + 338 , P310 , P321 , P333 + 313 , P363 , P405 , P501 | |
NFPA 704 (diamante de fuego) | |
Compuestos relacionados | |
Otros aniones | Ácido tetrabromoaurico |
Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para materiales en su estado estándar (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). | |
verificar ( ¿qué es ?) | |
Referencias de Infobox | |
Propiedades
Estructura
El tetrahidrato cristaliza como H
5O+
2· AuCl-
4y dos moléculas de agua. [2] El AuCl-
4El anión tiene geometría molecular cuadrada plana . Las distancias Au-Cl son de alrededor de 2,28 Å. Otros complejos d 8 adoptan estructuras similares, por ejemplo, [PtCl 4 ] 2− .
Propiedades de los solutos
El ácido cloroáurico sólido es un soluto prótico hidrófilo ( iónico ) . Es soluble en agua y otros disolventes que contienen oxígeno, como alcoholes, ésteres, éteres y cetonas. Por ejemplo, en éter dibutilo seco o dietilenglicol , la solubilidad supera 1 mol / L. [ cita requerida ] Las soluciones saturadas en los disolventes orgánicos a menudo son los solvatos líquidos de estequiometría específica. El ácido cloroáurico es un ácido monoprótico fuerte .
Cuando se calienta al aire, el HAuCl 4 · n H 2 O sólido se derrite en el agua de cristalización, se oscurece rápidamente y se vuelve marrón oscuro.
Reacciones químicas
Tras el tratamiento con una base de metal alcalino, el ácido cloroáurico se convierte en una sal de tetracloridoaurato de metal alcalino. La sal de talio [ clarificación necesaria ] relacionada es poco soluble en todos los disolventes que no reaccionan. Se conocen sales de cationes de amonio cuaternario . [3] Otras sales complejas incluyen [Au ( bipy ) Cl 2 ] [AuCl 4 ] [4] y [Co (NH 3 ) 6 ] [AuCl 4 ] Cl 2 .
La reducción parcial de ácido cloroáurico da dicloridoaurato de oxonio (1−). [5] La reducción también puede producir otros complejos de oro (I), especialmente con ligandos orgánicos. A menudo, el ligando sirve como agente reductor como se ilustra con tiourea , (H 2 N) 2 CS:
- AuCl-
4+ 4 (H
2NORTE)
2CS + H
2O → Au [(H
2NORTE)
2CS]+
2+ (H
2NORTE)
2CO + S + 2 Cl-
+ 2 HCl
El ácido cloroáurico es el precursor de las nanopartículas de oro por precipitación sobre soportes minerales. [6] El calentamiento de HAuCl 4 · n H 2 O en una corriente de cloro da cloruro de oro (III) (Au 2 Cl 6 ). [7] Se pueden fabricar nanoestructuras de oro a partir de ácido cloroáurico en una reacción redox de dos fases mediante la cual se acumulan grupos metálicos mediante la unión simultánea de monocapas de tiol autoensambladas en los núcleos en crecimiento. AuCl-
4se transfiere de una solución acuosa a tolueno usando bromuro de tetraoctilamonio donde luego se reduce con borohidruro de sodio acuoso en presencia de un tiol. [8]
Producción
El ácido cloroáurico se produce disolviendo oro en agua regia (una mezcla de ácidos nítrico y clorhídrico concentrados ) seguido de una cuidadosa evaporación de la solución: [9] [10]
- Au + HNO 3 + 4 HCl → HAuCl 4 + NO + 2 H 2 O
En algunas condiciones, se puede utilizar oxígeno como oxidante. [11] Para una mayor eficiencia, estos procesos se realizan en autoclaves , lo que permite un mayor control de la temperatura y la presión. Alternativamente, se puede producir una solución de HAuCl 4 mediante electrólisis de metal dorado en ácido clorhídrico :
- 2 Au + 8 HCl → 2 HAuCl 4 + 3H 2
Para evitar la deposición de oro en el cátodo, la electrólisis se realiza en una celda equipada con una membrana. Este método se utiliza para refinar oro. Algo de oro permanece en solución en forma de [AuCl 2 ] - . [12]
También se puede obtener una solución de HAuCl 4 mediante la acción de cloro o agua con cloro sobre oro metálico en ácido clorhídrico:
- 2 Au + 3 Cl 2 + 2 HCl → 2 HAuCl 4
Esta reacción se usa ampliamente para extraer oro de materiales electrónicos y otros materiales "ricos".
Además de las rutas anteriores, existen muchas otras formas de disolver el oro, que se diferencian en la elección del oxidante (peróxido de hidrógeno, hipocloritos) o variaciones de condiciones. También es posible convertir el tricloruro (Au 2 Cl 6 ) o el óxido (Au 2 O 3 · n H 2 O).
Usos
El ácido cloroáurico es el precursor utilizado en la purificación del oro por electrólisis .
La extracción líquido-líquido de ácido cloroáurico se utiliza para la recuperación, concentración, purificación y determinaciones analíticas de oro. Es de gran importancia la extracción de HAuCl 4 del medio clorhídrico mediante extractantes que contienen oxígeno, tales como alcoholes, cetonas, éteres y ésteres. La concentración de oro (III) en los extractos puede superar 1 mol / L. [13] [14] [15] Los extractantes usados frecuentemente para este propósito son dibutil glicol, metil isobutil cetona , tributil fosfato , diclorodietil éter (clorex). [dieciséis]
En histología , el ácido cloraúrico se conoce como "cloruro de oro marrón" y su sal de sodio NaAuCl 4 como "cloruro de oro", "cloruro de oro y sodio" o "cloruro de oro amarillo". La sal de sodio se utiliza en un proceso llamado "tonificación" para mejorar la definición óptica de las secciones de tejido teñidas con plata . [17]
Efectos sobre la salud y seguridad
El ácido cloroáurico es un fuerte irritante para los ojos, la piel y las membranas mucosas. El contacto prolongado de la piel con el ácido cloroáurico puede provocar la destrucción de los tejidos. El ácido cloroáurico concentrado es corrosivo para la piel y, por lo tanto, debe manipularse con el cuidado adecuado, ya que puede provocar quemaduras en la piel, daño ocular permanente e irritación de las membranas mucosas. Se usan guantes al manipular el compuesto. Puede teñir la piel de color púrpura durante varios días después del contacto.
Referencias
- ^ "tetracloroaurato de hidrógeno (iii) _msds" .
- ^ Williams, Jack Marvin; Peterson, Selmer Wiefred (1969). "Ejemplo del ion [H 5 O 2 ] + . Estudio de difracción de neutrones del ácido tetracloroaurico tetrahidratado". Revista de la Sociedad Química Estadounidense . 91 (3): 776–777. doi : 10.1021 / ja01031a062 . ISSN 0002-7863 .
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