Reazioni dell’oro, intermetallici

Le reazioni dell’oro sono influenzate dal valore negativo del suo potenziale normale di ossidazione e pertanto esso è scarsamente reattivo e non tende a ossidarsi
L’oro presenta prevalentemente numeri di ossidazione +1 e +3 nei suoi composti  e i potenziali di ossidazione  in condizioni standard  valgono:

Au → Au+ + 1 e    E° = – 1.69 V
Au → Au3+ + 3 e  E° = – 1.40 V

Pertanto l’oro è  utilizzato in molti prodotti elettronici come computer, veicoli spaziali e satelliti.

Metodo di ottenimento

L’oro si trova allo stato nativo nelle rocce o nei depositi alluvionali e da essi viene estratto trattandolo con una soluzione di cianuro di sodio in presenza di ossigeno.

Dalla reazione si forma il complesso solubile dicianoaurato (I) di sodio:
4 Au + 8 NaCN + O2 + 2 H2O → 4 Na[Au(CN)2] + 4 NaOH

Dalla soluzione si ottiene l’oro a seguito di trattamento con un metallo elettropositivo come lo zinco che agisce da riducente. Si ha la formazione del complesso tetracianozincato (II) di sodio:
2 Na[Au(CN)2] + Zn → Na2[Zn(CN)4] + 2 Au

Reazioni dell’oro

L’oro non reagisce con l’acqua e l’ossigeno né con le basi o gli acidi.

Tra le reazioni dell’oro vi è la sua dissoluzione in acqua regia, soluzione costituita da acido cloridrico e acido nitrico concentrato in rapporto di 3:1:
Au + 6 H+ + 3 NO3 + 4 Cl → [AuCl4] + 3 NO2 + 3 H2O

Si forma il complesso tetracloroaurato (III) solubile

Reagisce con gli alogeni cloro e bromo per dare rispettivamente cloruro di oro (II) e bromuro di oro (II):

2 Au + 3 Cl2 → 2 AuCl3
2 Au + 3 Br2 → 2 AuBr3

Con lo iodio dà luogo alla formazione di ioduro di oro (I):
2 Au + I2 → 2 AuI

L’elettrolisi dell’oro in presenza di HCl dà luogo alla formazione di acido cloroaurico:
2 Au + 8 HCl → 2 H[AuCl4] + 3 H2

Appannamento dell’oro

Nonostante la sua inerzia chimica l’oro può perdere la sua lucentezza ed appannarsi. Si tratta in genere di leghe metalliche e quindi sono presenti anche altri metalli. In ogni caso ciò può essere dovuto alle reazioni dell’oggetto contenente  diversi metalli con sostanze contenute in profumi, sudore, prodotti per la pulizia della persona e della casa.

Questo fenomeno può verificarsi per gioielli ottenuti con la tecnica della cera persa che provoca una  microporosità superficiale. Si può quindi verificare che nei micropori possano entrare alcune sostanze corrosive che causano una corrosione locale

Leghe

L’oro forma numerose leghe con altri metalli come rame e argento e la maggior parte delle leghe d’oro per gioielleria e per odontoiatria è costituita da Au-Ag-Cu.

A seconda della natura del metallo o dei metalli e dal loro rapporto si ottengono leghe con diverse colorazioni.

Intermetallici

L’oro forma intermetallici ovvero materiali che hanno proprietà molto differenti da quelle dei metalli che li formano.

Il più noto è AuAl2  composto studiato nell’industria microelettronica. Se nei dispositivi elettronici le giunzioni tra oro e alluminio sono riscaldate a temperature maggiori di 250°C, si forma questo composto. Le differenti velocità di diffusione dell’alluminio e dell’oro provocano la formazione di cavità causando porosità ed infine rottura del giunto alluminio-oro. Questo tipo di rottura detto “peste porpora”.

Per evitare la formazione di intermetallici nei circuiti, i componenti in oro e alluminio devono essere saldati senza utilizzare il calore. Si può usare, ad esempio, la saldatura a ultrasuoni . Senza di essa, i circuiti devono essere progettati utilizzando solo giunzioni alluminio-alluminio o oro-oro.

Un altro intermetallico che può formarsi è Au5Al2 che ha una bassa conduttività elettrica. Se ne si forma una quantità sufficiente, la resistenza elettrica risultante può causare un guasto totale del componente e questo fenomeno è detto “peste bianca”

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