Неблагородное золото

В.Ф. Зинченко

Уважаемая редакция,

с удовольствием читаю ваш журнал уже более 50 лет. В частности, в № 5 за 2018 год прочел статью А.Мотыляева «Франций: факты и фактики». В очень интересной и нужной статье автор, увы, утверждает (с.15), что «франций не образует с ним (золотом) химических соединений». Готов этот тезис оспорить, поскольку его легкий аналог, Cs, образует соединение с ионной структурой CsAu, то есть аурид цезия. Несомненно, франций как активный щелочной металл должен образовывать еще более прочное химическое соединение с формулой FrAu. Это обусловлено прежде всего высоким сродством Au к электрону (2,31 эВ) и низкой электроотрицательностью Fr (0,86).


Благодарю за внимание.

Искренне ваш,

Виктор Федосеевич
Зинченко,
доктор химических наук,
профессор, Физико-химический институт им. А.В.Богатского НАН Украины




pic_2018_07_27.jpgДействительно, в статье допущена ошибка. Если посмотреть на диаграмму состояния золото-цезий, то можно увидеть целых два интерметаллида. Один — AuCs с температурой плавления 585оС. Второй — Au5Cs. Намеки на его существование фиксируют с 1979 года, когда это соединение впервые заметили по данным термического анализа. Оно должно формировать с золотом эвтектику с температурой плавления 1064оС. (А золото плавится при 1337оС.) Существование этого интерметаллида неудивительно, поскольку золото образует аналогичные соединения с калием и рубидием. Неудивительно, если оба интерметаллида золото сформирует и с францием. Образовавшиеся обстреле мишени атомы франция весьма горячи, быстро движутся по золотой матрице, но, попав в область, где уже есть атом франция, могут остановиться и составить с окружающим золотом координацию атомов, характерную для химического соединения. Причем, скорее всего, Au5Fr, а не AuFr, поскольку атомов франция очень мало.

Интересно здесь другое. О том, что золото как благородный металл не должно образовывать соединений с францием, рассказывает никто иной, как автор американских экспериментов Луис Ороцко. И он же пишет, что для извлечения франция из золотой мишени ее надо нагреть почти до температуры плавления золота. Теперь-то понятно, зачем нужен такой нагрев. В системе золото-калий эвтектика с Au5K плавится при температуре 975оС. Значит, в системе с францием температура будет примерно 1100—1115оС. Это совсем близко к температуре плавления золота. А согласно физической химии, при нагреве выше температуры плавления эвтектики области, обогащенные францием, должны расплавляться. Именно тогда атомы этого элемента и обретут подвижность. В составе же твердого интерметаллида их подвижность сильно ограничена, если вообще возможна. Получается, что американцам повезло. Ведь интерметаллиды порой имеют температуру плавления выше, чем у составляющих их элементов, а никакой эвтектики могло бы не возникнуть (см. цезиевый угол диагараммы). В этом случае неочевидно, что им удалось бы таким методом выделить искомые атомы из мишени.

Разные разности
Долгожители обязаны вирусам
Почему при прочих равных условиях одни доживают до ста лет, а другие — нет? Исследователи из Копенгагенского университета решили поискать ответ на этот вопрос в кишечнике долгожителей, а точнее — в том гигантском сообществе бактерий, которы...
Сердце требует движения
Огромное количество исследователей во всем мире изучает сердечно-сосудистые заболевания и пытается найти универсальное решение. И на самом деле все они сходятся в одном: универсальное решение есть, и это — движение.
Фантастический телескоп
Два года назад NASA запустило в космос уникальную инфракрасную обсерваторию, до сей поры невиданную — телескоп Джеймс Уэбб. Мы уже рассказывали об этом, но не грех и повторить, потому что это настоящее рукотворное чудо.
Петух в зеркале
Есть ли окно, которое позволит нам заглянуть в разум животного? Да, есть! Это — зеркало. Ученые используют специальные тесты с зеркалом, которые называются «зеркальное самоузнавание». Вообще-то есть сомнение в их универсальности и недавно появил...