حمض الكلوروأوريك

📅 آخر تحديث: ٢٩ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٩ يوليو ٢٠٢٦
الموسوعة الحرة

حمض الكلوروأوريك مركب غير عضوي صيغته الكيميائية H [ AuCl₄ ] . يُكوّن هذا الحمض هيدرات H [ AuCl₄ ] · nH₂O . يُعرف منه كل من ثلاثي الهيدرات ورباعي الهيدرات ، وكلاهما عبارة عن مواد صلبة برتقالية مصفرة تتكون من أيون [ AuCl₄ ] ⁻ المستوي . غالبًا ما يُستخدم حمض الكلوروأوريك على شكل محلول، مثل المحاليل الناتجة عن إذابة الذهب في الماء الملكي . يمكن تحويل هذه المحاليل إلى مركبات ذهبية أخرى أو اختزالها إلى ذهب فلزي أو جسيمات نانوية ذهبية .

إنتاج

يتم إنتاج حمض الكلوروأوريك عن طريق إذابة الذهب في الماء الملكي (مزيج من حمض النيتريك المركز وحمض الهيدروكلوريك ) متبوعًا بالتبخير الدقيق للمحلول: [ 2 ] [ 3 ]

Au(s) + HNO 3 (aq) + 4 HCl(aq) → H [ AuCl 4 ](aq) + NO(g) + 2 H 2 O(l)

في بعض الظروف، يمكن استخدام الأكسجين كمؤكسد. [ 4 ] ولزيادة الكفاءة، تُجرى هذه العمليات في أجهزة التعقيم بالبخار (الأوتوكلاف ) ، مما يسمح بتحكم أكبر في درجة الحرارة والضغط. بدلاً من ذلك، يمكن إنتاج محلول H [ AuCl4 ] عن طريق التحليل الكهربائي لفلز الذهب في حمض الهيدروكلوريك .

2 Au(s) + 8 HCl(aq) → 2 H [ AuCl 4 ](aq) + 3 H 2 (g)

لمنع ترسب الذهب على المهبط، تُجرى عملية التحليل الكهربائي في خلية مزودة بغشاء. تُستخدم هذه الطريقة لتنقية الذهب. ويبقى بعض الذهب في المحلول على شكل [ AuCl₂ ] ⁻ . [ 5 ]

ملكيات

يتبلور رباعي الهيدرات على شكل أيونات [ AuCl₄ ] ⁻ مربعة مستوية، تتراص مع طبقات متداخلة من أيونات [ H₅O₂ ] ⁺ المتصلة بجزيئات H₂O . [ 6 ] [ 7 ]

بناء

حالة أكسدة الذهب في H [ AuCl₄ ] وأنيون [ AuCl₄ ] ⁻ هي +3. أملاح H [ AuCl₄ ] (حمض رباعي كلورو أوريك(III)) هي رباعي كلورو أورات(III)، تحتوي على أنيونات [ AuCl₄ ] ⁻ ( أنيونات رباعي كلورو أورات(III))، والتي لها هندسة جزيئية مربعة مستوية . تبلغ المسافة بين Au وCl حوالي 2.28 أنغستروم. تتخذ معقدات d⁸ الأخرى هياكل مماثلة، مثل أيون رباعي كلورو بلاتينات(II) [ PtCl₄ ] ²⁻ . 

خواص المذاب

حمض الكلوروأوريك الصلب مذاب بروتوني محب للماء ( أيوني ) . يذوب في الماء والمذيبات الأخرى المحتوية على الأكسجين، مثل الكحولات والإسترات والإيثرات والكيتونات. على سبيل المثال، في ثنائي بيوتيل الإيثر الجاف أو ثنائي إيثيلين جليكول ، تتجاوز ذوبانيته 1 مولار. [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ] غالبًا ما تكون المحاليل المشبعة في المذيبات العضوية عبارة عن مذيبات سائلة ذات نسبة ستويكيومترية محددة. حمض الكلوروأوريك حمض أحادي البروتون قوي . 

عند تسخينه في الهواء، ينصهر المركب الصلب H [ AuCl 4 ] · n H 2 O في ماء التبلور، ويصبح لونه داكنًا بسرعة ويتحول إلى اللون البني الداكن.

التفاعلات الكيميائية

بما أن أيون [ AuCl₄ ] ⁻ قابل للتحلل المائي، [ 11 ] فإنه عند معالجته بقاعدة فلزية قلوية، يتحول حمض الكلوروأوريك إلى هيدروكسيد الذهب (III) . [ 12 ] أما ملح الثاليوم ذو الصلة ( Tl⁺ [ AuCl₄ ] ⁻ ) فهو قليل الذوبان في جميع المذيبات غير المتفاعلة. وتُعرف أملاح كاتيونات الأمونيوم الرباعية . [ 13 ] ومن الأملاح المعقدة الأخرى [ Au ( bipy ) Cl₂ ] ⁺ [ AuCl₄ ] ⁻ [ 14 ] و [ Co ( NH₃ ) ₆ ] ³⁺ [ AuCl₄ ] ⁻ ( Cl⁻ ) ₂ .

يؤدي الاختزال الجزئي لحمض الكلوروأوريك إلى تكوين أوكسونيوم ثنائي كلوريدوأورات (1−). [ 15 ] وقد ينتج عن الاختزال أيضًا معقدات أخرى من الذهب (I)، خاصةً مع الروابط العضوية. غالبًا ما يعمل الرابط كعامل مختزل كما هو موضح مع الثيوريا ، CS( NH2 ) 2 :

[ AuCl₄ ] ⁻ + 3 CS(NH₂ ) ₂ + H₂O → [ Au (CS(NH₂ ) ₂ ) ₂ ] ⁺ + CO(NH₂ ) ₂ + S + 2 Cl⁻ + 2 HCl

يُعد حمض الكلوروأوريك المادة الأولية لتكوين جسيمات الذهب النانوية عن طريق الترسيب على دعامات معدنية. [ 16 ] يؤدي تسخين H [ AuCl₄ ] · nH₂O في تيار من الكلور إلى إنتاج كلوريد الذهب الثلاثي ( Au₂Cl₆ ). [ 17 ] يمكن تصنيع هياكل الذهب النانوية من حمض الكلوروأوريك في تفاعل أكسدة واختزال ثنائي الطور، حيث تتجمع التجمعات المعدنية من خلال الارتباط المتزامن لطبقات أحادية من الثيول ذاتية التجميع على النوى النامية. يُنقل [ AuCl₄ ] ⁻ من المحلول المائي إلى التولوين باستخدام بروميد رباعي أوكتيل الأمونيوم ، حيث يُختزل بعد ذلك باستخدام بوروهيدريد الصوديوم المائي في وجود الثيول. [ 18 ]

الاستخدامات

حمض الكلوروأوريك هو المادة الأولية المستخدمة في تنقية الذهب عن طريق التحليل الكهربائي .

تُستخدم عملية الاستخلاص السائل-السائل لحمض الكلوروأوريك لاستخلاص الذهب وتركيزه وتنقيته وتحديد تركيزه التحليلي. ومن أهم هذه العمليات استخلاص H [ AuCl₄ ] من وسط حمض الهيدروكلوريك باستخدام مستخلصات تحتوي على الأكسجين، مثل الكحولات والكيتونات والإيثرات والإسترات. وقد يتجاوز تركيز الذهب الثلاثي في ​​المستخلصات 1 مول/لتر. [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ] ومن المستخلصات الشائعة الاستخدام لهذا الغرض: ثنائي بيوتيل جليكول، وميثيل أيزوبوتيل كيتون ، وثلاثي بيوتيل فوسفات ، وثنائي كلورو ثنائي إيثيل إيثر (كلوركس). [ 19 ] 

في علم الأنسجة ، يُعرف حمض الكلوروأوريك باسم "كلوريد الذهب البني"، ويُعرف ملحه الصوديومي Na [ AuCl₄ ] ( رباعي كلورو أورات الصوديوم (III) ) باسم "كلوريد الذهب" أو "كلوريد الذهب الصوديومي" أو "كلوريد الذهب الأصفر". يُستخدم ملح الصوديوم في عملية تُسمى "التلوين" لتحسين الوضوح البصري لشرائح الأنسجة المصبوغة بالفضة . [ 20 ]

في التصوير الفوتوغرافي ، يمكن استخدام حمض الكلوروأوريك كصبغة ذهبية . [ 21 ]

الآثار الصحية والسلامة

حمض الكلوروأوريك مادة مهيجة قوية للعين والجلد والأغشية المخاطية. قد يؤدي التلامس المطول للجلد مع حمض الكلوروأوريك إلى تلف الأنسجة. حمض الكلوروأوريك المركز مادة أكالة للجلد، لذا يجب التعامل معه بحذر شديد، لأنه قد يسبب حروقًا جلدية، وتلفًا دائمًا للعين، وتهيجًا للأغشية المخاطية. يجب ارتداء القفازات عند التعامل مع هذا المركب. [ 22 ] [ 23 ]

مراجع

  1. ↑ "هيدروجين رباعي كلورو أورات (III)_msd" .
  2. ↑ براور، ج.، محرر. (1963). دليل الكيمياء اللاعضوية التحضيرية ( الطبعة الثانية). نيويورك: دار النشر الأكاديمية. 
  3. ↑ بلوك، بي بي (1953). "مسحوق الذهب ورباعي برومو أورات البوتاسيوم (III)". التخليق غير العضوي . المجلد 4. الصفحات 14-17 . doi : 10.1002/9780470132357.ch4 . ISBN   9780470132357.{{cite book}}عدم توافق رقم ISBN / التاريخ ( مساعدة )
  4. ↑ نوفوسيلوف، ر.إ.؛ ماكوتشينكو، إ.ف. (1999). "تطبيق الأكسجين كعامل نقي بيئيًا لأكسدة المعادن غير الحديدية والثمينة، والمعادن الكبريتية". الكيمياء من أجل التنمية المستدامة . 7 : 321-330 .
  5. ^ بيليفانتسيف، السادس؛ بيشفيتسكي، BI؛ زيمسكوف، SV (1976). "بيانات جديدة عن كيمياء مركبات الذهب في المحاليل". Izvestiya Sibirskogo Otdeleniya AN SSSR، Ser. خيم. ناوك . 4 (2): 24- 45.
  6. ↑ ويليامز، جاك مارفن؛ بيترسون، سيلمر ويفريد ( 1969). "مثال على أيون [H₅O₂ ] ⁺ . دراسة حيود النيوترونات لرباعي هيدرات حمض رباعي كلورو الذهبي". مجلة الجمعية الكيميائية الأمريكية . 91 ( 3): 776-777 . doi : 10.1021/ja01031a062 . ISSN 0002-7863 . 
  7. ↑ أورايلي، دونالد إي؛ بيترسون، إي إم؛ شاي، سي إي؛ ويليامز، جاك إم. (1971). "الرنين المغناطيسي النووي للبروتون المائي. الجزء الثاني: حمض الكلوروأوريك رباعي الهيدرات. التحولات الطورية والحركة الجزيئية". مجلة الفيزياء الكيميائية . 55 (12): 5629-5635 . Bibcode : 1971JChPh..55.5629O . doi : 10.1063/1.1675731 .
  8. 1 2 ميرونوف، إيف؛ ناتورخينا، كي آي (2012). "حول اختيار المستخلص لتحضير الذهب عالي النقاوة". المجلة الروسية للكيمياء غير العضوية . 57 (4): 610. doi : 10.1134/S0036023612040195 . S2CID 98015888 . 
  9. 1 2 فيذر، أ.؛ سول، ك.س.؛ برايسون، ل.ج. (يوليو 1997). "تكرير الذهب بالاستخلاص بالمذيبات - عملية ميناتور" (ملف PDF) . مجلة معهد جنوب أفريقيا للتعدين والمعادن : 169-173 . تاريخ الاسترجاع: 17 مارس 2013 .
  10. 1 2 موريس، د.ف.س.؛ خان، م.أ. (1968). "تطبيق استخلاص المذيبات في تكرير المعادن الثمينة، الجزء 3: تنقية الذهب". تالانتا . 15 (11): 1301-1305 . doi : 10.1016/0039-9140(68)80053-0 . PMID 18960433 . 
  11. ↑ Đurović, Mirjana D.; Puchta, Ralph; Bugarčić, Živadin D.; Eldik, Rudi van (1999-02-22). "دراسات حول تفاعلات [ AuCl 4 ] − مع مختلف النيوكليوفيلات في المحلول المائي" . Dalton Transactions . 43 (23): 8620– 8632. doi : 10.1039/C4DT00247D . PMID 24760299 . 
  12. ^ كاواموتو، دايسوكي؛ أندو، هيرواكي؛ أوهاشي، هيرونوري؛ كوباياشي، ياسوهيرو؛ هونما، تيتسو؛ إيشيدا، تاماو؛ توكوناغا، ماكوتو؛ أوكايو، يوشيهيرو؛ أوتسونوميا، ساتوشي؛ يوكوياما ، تاكوشي (2016/11/15). "بنية هيدروكسيد الذهب (III) وتحديد قابليته للذوبان" . نشرة الجمعية الكيميائية اليابانية . 89 (11). الجمعية الكيميائية اليابانية: 1385–1390 . دوى : 10.1246/bcsj.20160228 . ISSN 0009-2673 . 
  13. ↑ ماكوتشينكو، إي. في.؛ كوكوفكين، في. في. (2010). "قطب كهربائي انتقائي ذو تلامس صلب [AuCl 4 ] − وتطبيقه لتقييم الذهب (III) في المحاليل". المجلة الروسية للكيمياء العامة . 80 (9): 1733. doi : 10.1134/S1070363210090021 . S2CID 95581984 . 
  14. ↑ ميرونوف، IV؛ تسفيلودوب، LD (2001). "توازنات استبدال البيريدين، و2،2′-ثنائي البيريديل، و1،10-فينانثرولين بأيون الكلوريد (Cl⁻ ) في AuCl₄⁻ في محلول مائي". المجلة الروسية للكيمياء غير العضوية . 46 : 143-148 .
  15. ↑ هوانغ، شياوهوا؛ بنغ، شيانغهونغ؛ وانغ، ييكينغ؛ وانغ، يوكسيانغ؛ شين، دونغ م.؛ السيد، مصطفى أ.؛ ني، شومينغ (26 أكتوبر 2010). "إعادة فحص الاستهداف النشط والسلبي للأورام باستخدام بلورات نانوية ذهبية على شكل قضبان وروابط ببتيدية مترافقة تساهميًا" . ACS Nano . 4 (10). منشورات ACS: 5887-5896 . doi : 10.1021/nn102055s . PMC 2964428. PMID 20863096 .  
  16. ↑ غوناناثان، سي.؛ بن ديفيد، واي.؛ ميلستين، دي. (2007). "التخليق المباشر للأميدات من الكحولات والأمينات مع تحرير الهيدروجين " . مجلة ساينس . 317 (5839): 790-792 . Bibcode : 2007Sci...317..790G . doi : 10.1126/science.1145295 . PMID: 17690291. S2CID : 43671648 .  
  17. ↑ ميلور، جيه دبليو (1946). دراسة شاملة في الكيمياء غير العضوية والنظرية . المجلد 3، ص 593.
  18. ↑ بروست، ماتياس؛ ووكر، ميريل؛ بيثيل، دونالد؛ شيفرين، ديفيد جيه؛ وايمان، روبن (1994). "تخليق جسيمات الذهب النانوية المشتقة من الثيول في نظام سائل-سائل ثنائي الطور". مجلة الجمعية الكيميائية، الاتصالات الكيميائية (7). الجمعية الملكية للكيمياء: 801-802 . doi : 10.1039/C39940000801 .
  19. ↑ هيل، جيه دبليو، ولير، تي إيه (سبتمبر 1988). "استخلاص الذهب من الخردة الإلكترونية". مجلة التعليم الكيميائي 65 (9): 802. Bibcode : 1988JChEd..65..802H . doi : 10.1021/ed065p802 .
  20. ↑ "التشريب بالفضة" . مؤرشف من الأصل في 21 أبريل 2016. تم الاطلاع عليه في 14 أبريل 2016 .
  21. ↑ "حمض الكلوروأوريك" . جامعة شاه جلال للعلوم والتكنولوجيا .
  22. ↑ "صحيفة بيانات السلامة لمركب هيدرات رباعي كلورو أورات الهيدروجين (III)" . شركة فيشر ساينتيفيك . تم الاطلاع عليها بتاريخ 22 نوفمبر 2025 .
  23. ↑ "صحيفة بيانات السلامة الكيميائية MSDS / SDS - حمض الكلوروأوريك" (ملف PDF) . ChemicalBook. 2025-06-28 . تاريخ الاسترجاع: 2025-11-22 .