Ácido cloroáurico
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| Nombres | |
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Otros nombres
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| Identificadores | |
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Modelo 3D ( JSmol ) |
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| Araña química |
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| Tarjeta informativa de la ECHA | 100.037.211 |
| Número CE |
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Identificador de centro de PubChem |
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| UNIVERSIDAD |
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Panel de control CompTox ( EPA ) |
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| Propiedades | |
| H[ AuCl4 ] | |
| Masa molar |
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| Apariencia | cristales higroscópicos con forma de aguja de color amarillo anaranjado |
| Densidad | 3,9 g/cm 3 (anhidro) 2,89 g/cm 3 (tetrahidrato) |
| Punto de fusión | 254 °C (489 °F; 527 K) (se descompone) |
| 350 g de H[AuCl 4 ] en 100 g de H 2 O | |
| Solubilidad | soluble en alcohol , éster , éter , cetona |
| registro P | 2.67510 [1] |
| Base conjugada | Tetracloroaurato (III) |
| Estructura | |
| monoclínico | |
| Peligros | |
| Etiquetado SGA : | |
    | |
| Peligro | |
| H302 , H314 , H317 , H373 , H411 | |
| P260 , P261 , P264 , P272 , P280 , P301+P330+P331 , P302+P352 , P303+P361+P353 , P304+P340 , P305+P351+P338 , P310 , P321 , P333+P313 , P363 , P405 , P501 | |
| NFPA 704 (rombo cortafuegos) | |
| Ficha de datos de seguridad (FDS) | J. T. Baker |
| Compuestos relacionados | |
Otros aniones | Ácido tetrabromoáurico |
Compuestos relacionados | Cloruro de oro (III) |
Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para los materiales en su estado estándar (a 25 °C [77 °F], 100 kPa). | |
El ácido cloroáurico es un compuesto inorgánico con la fórmula química H[AuCl 4 ] . Forma hidratos H[AuCl 4 ]· n H 2 O . Se conocen tanto el trihidrato como el tetrahidrato. Ambos son sólidos de color amarillo anaranjado que consisten en el anión plano [AuCl 4 ] − . A menudo, el ácido cloroáurico se maneja como una solución, como las que se obtienen por disolución de oro en agua regia . Estas soluciones se pueden convertir en otros complejos de oro o reducir a oro metálico o nanopartículas de oro .
Propiedades
El tetrahidrato cristaliza como [H 5 O 2 ] + [AuCl 4 ] − y dos moléculas de agua. [2] [3]
Estructura
El estado de oxidación del oro en el anión H[AuCl 4 ] y [AuCl 4 ] − es +3. Las sales de H[AuCl 4 ] (ácido tetracloroáurico(III)) son tetracloroauratos(III), que contienen aniones [AuCl 4 ] − (aniones tetracloroaurato(III)), que tienen una geometría molecular plana cuadrada . Las distancias Au–Cl son de alrededor de 2,28 Å. Otros complejos d 8 adoptan estructuras similares, p. ej., el tetracloroplatinato(II) [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 dibutílico seco o dietilenglicol , la solubilidad supera 1 M. [4] [5] [6] 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 en el aire, el sólido H[AuCl 4 ]· n H 2 O se funde en el agua de cristalización, se oscurece rápidamente y se vuelve marrón oscuro.
Reacciones químicas
Dado que [AuCl 4 ] − es propenso a hidrolizarse, [7] tras el tratamiento con una base de metal alcalino, el ácido cloroáurico se convierte en hidróxido de oro (III) . [8] La sal de talio relacionada ( Tl + [AuCl 4 ] − ) es poco soluble en todos los disolventes no reactivos. Se conocen sales de cationes de amonio cuaternario . [9] Otras sales complejas incluyen [Au( bipy )Cl 2 ] + [AuCl 4 ] − [10] y [Co(NH 3 ) 6 ] 3+ [AuCl 4 ] − (Cl − ) 2 .
La reducción parcial del ácido cloroáurico produce dicloruroaurato de oxonio(1−). [11] La reducción también puede producir otros complejos de oro(I), especialmente con ligandos orgánicos. A menudo, el ligando actúa como agente reductor, como se ilustra con la tiourea , CS(NH 2 ) 2 :
- [AuCl 4 ] − + 3 CS(NH 2 ) 2 + H 2 O → [Au(CS(NH 2 ) 2 ) 2 ] + + CO(NH 2 ) 2 + S + 2 Cl − + 2 HCl
El ácido cloroáurico es el precursor de las nanopartículas de oro por precipitación sobre soportes minerales. [12] El calentamiento de H[AuCl 4 ]· n H 2 O en una corriente de cloro produce cloruro de oro (III) ( Au 2 Cl 6 ). [13] Las nanoestructuras de oro se pueden hacer a partir de ácido cloroáurico en una reacción redox de dos fases mediante la cual los grupos metálicos se acumulan mediante la unión simultánea de monocapas de tiol autoensambladas en los núcleos en crecimiento. [AuCl 4 ] − se 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. [14]
Producción
El ácido cloroáurico se produce disolviendo oro en agua regia (una mezcla de ácidos nítrico y clorhídrico concentrados ) seguido de una evaporación cuidadosa de la solución: [15] [16]
- Au(s) + HNO3 ( ac) + 4 HCl(ac) → H[AuCl4 ] (ac) + NO(g) + 2 H2O ( l)
En determinadas condiciones, el oxígeno puede utilizarse como oxidante. [17] Para lograr una mayor eficiencia, estos procesos se llevan a cabo en autoclaves , lo que permite un mayor control de la temperatura y la presión. Alternativamente, se puede producir una solución de H[AuCl 4 ] mediante electrólisis del metal oro en ácido clorhídrico :
- 2 Au(s) + 8 HCl(ac) → 2 H[AuCl 4 ](ac) + 3 H 2 (g)
Para evitar la deposición de oro en el cátodo, la electrólisis se lleva a cabo en una celda equipada con una membrana. Este método se utiliza para refinar el oro. Una parte del oro permanece en solución en forma de [AuCl 2 ] − . [18]
Usos
El ácido cloroáurico es el precursor utilizado en la purificación del oro por electrólisis .
La extracción líquido-líquido del ácido cloroáurico se utiliza para la recuperación, concentración, purificación y determinación analítica del oro. La extracción de H[AuCl 4 ] del medio clorhídrico es de gran importancia mediante extractantes que contienen oxígeno, como alcoholes, cetonas, éteres y ésteres. La concentración de oro(III) en los extractos puede superar 1 mol/L. [4] [5] [6] Los extractantes que se utilizan con frecuencia para este fin son el dibutilglicol, la metilisobutilcetona , el fosfato de tributilo y el éter diclorodietílico (clorex). [19]
En histología , el ácido cloráurico se conoce como "cloruro de oro marrón", y su sal sódica Na[AuCl 4 ] ( tetracloroaurato de sodio(III) ) como "cloruro de oro", "cloruro de oro sódico" o "cloruro de oro amarillo". La sal sódica se utiliza en un proceso llamado "tonificación" para mejorar la definición óptica de las secciones de tejido teñidas con plata . [20]
En fotografía , el ácido cloráurico se puede utilizar como tóner dorado . [21]
Efectos sobre la salud y seguridad
El ácido cloroáurico es un fuerte irritante para los ojos, la piel y las mucosas. El contacto prolongado con la piel puede provocar la destrucción de los tejidos. El ácido cloroáurico concentrado es corrosivo para la piel y, por lo tanto, debe manipularse con el debido cuidado, ya que puede provocar quemaduras en la piel, daño permanente en los ojos e irritación de las mucosas. Se deben utilizar guantes al manipular el compuesto. [ cita requerida ]
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 tetracloroáurico tetrahidratado". Revista de la Sociedad Química Americana . 91 (3): 776–777. doi :10.1021/ja01031a062. ISSN 0002-7863.
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- ^ "Ácido cloroáurico". Universidad de Ciencia y Tecnología Shahjalal .
