塩化金酸

塩化金酸
名前
	その他の名前四塩化金酸水素; テトラクロロ金酸水素(III); 塩化金酸; テトラクロロ金(III)酸; 金塩酸; 金酸(1−)、テトラクロロ、水素、(SP-4-1)-; 塩化水素; 茶色の金塩化物;
識別子
CAS番号	16903-35-8 ; 16961-25-4 (三水和物) ;
3Dモデル（JSmol）	インタラクティブ画像;
ケムスパイダー	26171 ;
ECHA 情報カード	100.037.211
EC番号	240-948-4;
パブケム CID	28133;
ユニ	8H372EGX3V ; 31KV0KH4AY （三水和物） ;
CompTox ダッシュボード ( EPA )	DTXSID701014499 DTXSID90156444、DTXSID701014499;
	InChI InChI=1S/Au.4ClH/h;41H/q+3;;;;/p-3 キー: VDLSFRRYNGEBEJ-UHFFFAOYSA-K ; InChI=1/Au.4ClH.Na/h;41H;/q+3;;;;;+1/p-4/rAuCl4.Na/c2-1(3,4)5;/q-1 ;+1 キー: IXPWAPCEBHEFOV-ACHCXQQJAP; InChI=1/Au.4ClH/h;4*1H/q+3;;;;/p-3/rAuCl4/c2-1(3,4)5/q-1/p+1 キー: VDLSFRRYNGEBEJ-ZXMCYSOYAI;
	笑顔 [H+].Cl[Au-](Cl)(Cl)Cl;
プロパティ
化学式	H[ AuCl4 ]
モル質量	339.785 g/mol（無水）; 393.833 g/mol（三水和物）; 411.85 g/mol（四水和物）;
外観	オレンジ黄色の針状の吸湿性結晶
密度	3.9 g/cm 3 (無水) ; 2.89 g/cm 3 (四水和物)
融点	254 °C (489 °F; 527 K) (分解)
水への溶解度	100gのH 2 Oに350gのH[AuCl 4 ]
溶解度	アルコール、エステル、エーテル、ケトンに溶ける
ログP	2.67510
共役塩基	テトラクロロ金酸(III)
構造
結晶構造	単斜晶系
危険
	GHSラベル:
ピクトグラム
シグナルワード	危険
危険有害性情報	H302、H314、H317、H373、H411
注意事項	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 (ファイアダイヤモンド)	3 0 1
安全データシート（SDS）	JT ベイカー
関連化合物
その他の陰イオン	テトラブロモ金酸
関連化合物	塩化金(III)
	特に記載がない限り、データは標準状態（25 °C [77 °F]、100 kPa）の材料に関するものです。確認する（何ですか？）インフォボックス参照

塩化金酸は、化学式H[AuCl ₄ ]の無機化合物です。水和物H[AuCl ₄ ]· n H ₂ Oを形成します。三水和物と四水和物の両方が知られています。どちらも平面状の[AuCl ₄ ] ⁻アニオンからなるオレンジがかった黄色の固体です。塩化金酸は、金を王水に溶解して得られる溶液として取り扱われることがよくあります。これらの溶液は、他の金錯体に変換したり、金属金や金ナノ粒子に還元したりできます。

プロパティ

四水和物は[H ₅ O ₂ ] ⁺ [AuCl ₄ ] ⁻と2つの水分子として結晶化する。^[2]^[3]

構造

H[AuCl ₄ ]および[AuCl ₄ ] ⁻アニオン中の金の酸化状態は+3です。H [AuCl ₄ ] （テトラクロロ金(III)酸）の塩はテトラクロロ金酸塩（III）で、[AuCl ₄ ] ⁻アニオン（テトラクロロ金(III)酸アニオン）を含み、四角平面の分子構造をしています。Au–Cl距離は約2.28Åです。他のd ⁸錯体も同様の構造を採用しており、例えばテトラクロロ白金酸（II）[PtCl ₄ ] ²⁻などが挙げられます。

溶質の性質

固体塩化金酸は親水性（イオン性）のプロトン性溶質である。水およびアルコール、エステル、エーテル、ケトンなどの酸素含有溶媒に溶ける。例えば、乾燥ジブチルエーテルまたはジエチレングリコールでは、溶解度は1 Mを超える。^[4]^[5]^[6]有機溶媒中の飽和溶液は、多くの場合、特定の化学量論の液体溶媒和物である。塩化金酸は強力な一塩基酸である。

固体H[AuCl ₄ ]· n H ₂ Oを空気中で加熱すると、結晶水に溶け、すぐに暗くなって暗褐色になります。

化学反応

[AuCl ₄ ] ^{− は}加水分解されやすいため、 ^[7]アルカリ金属塩基で処理すると塩化金酸は水酸化金(III)に変換されます。^[8]関連するタリウム塩( Tl ⁺ [AuCl ₄ ] ⁻ )は、すべての非反応性溶媒に溶けにくいです。第四級アンモニウムカチオンの塩が知られています。^[9]その他の錯塩には、[Au( bipy )Cl ₂ ] ⁺ [AuCl ₄ ] ⁻^[10]や[Co(NH ₃ ) ₆ ] ³⁺ [AuCl ₄ ] ⁻ (Cl ⁻ ) ₂などがあります。

塩化金酸を部分的に還元すると、オキソニウムジクロリド金酸(1−)が得られる。^{[11]還元により、特に有機配位子との反応で、他の金(I)錯体も得られることがある。}チオ尿素、CS(NH ₂ ) ₂で示されるように、配位子は還元剤として働くことが多い。

[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

塩化金酸は、鉱物担体上に沈殿させることで金ナノ粒子の前駆体となる。^[12]H[AuCl ₄ ]· n H ₂ Oを塩素流中で加熱すると、塩化金(III) ( Au ₂ Cl ₆ )が得られる。^[13]金ナノ構造は、塩化金酸から2相酸化還元反応で作ることができ、この反応では、成長する核に自己組織化チオール単分子層が同時に付着することで金属クラスターが蓄積される。[AuCl ₄ ] ^{− は}、テトラオクチルアンモニウム臭化物を使用して水溶液からトルエンに移され、そこでチオールの存在下で水性水素化ホウ素ナトリウムで還元される。^[14]

生産

塩化金酸は、金を王水（濃硝酸と塩酸の混合物）に溶かし、溶液を注意深く蒸発させることによって生成される。^[15]^[16]

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

条件によっては、酸素を酸化剤として使うこともできる。^[17]効率を上げるために、これらのプロセスはオートクレーブで行われ、温度と圧力をより細かく制御できる。あるいは、塩酸中の金の電気分解によってH[AuCl ₄ ]溶液を生成することもできる。

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

金が陰極に析出するのを防ぐため、電気分解は膜を備えたセルで行われる。この方法は金の精製に用いられる。一部の金は[AuCl ₂ ] ⁻の形で溶液中に残る。^[18]

用途

塩化金酸は電気分解による金の精製に使用される前駆物質です。

塩化金酸の液液抽出は、金の回収、濃縮、精製、分析定量に使用されます。非常に重要なのは、アルコール、ケトン、エーテル、エステルなどの酸素含有抽出剤による塩酸媒体からのH[AuCl ₄ ]の抽出です。抽出物中の金(III)の濃度は1 mol/Lを超える場合があります。^[4]^[5]^[6]この目的でよく使用される抽出剤は、ジブチルグリコール、メチルイソブチルケトン、トリブチルリン酸、ジクロロジエチルエーテル（クロレックス）です。^[19]

組織学では、塩化金酸は「褐色金塩化物」として知られ、そのナトリウム塩Na[AuCl ₄ ]（テトラクロロ金酸(III)ナトリウム）は「塩化金」、「塩化金ナトリウム」または「黄色金塩化物」として知られています。ナトリウム塩は、銀で染色された組織切片の光学鮮明度を向上させるために「トーニング」と呼ばれるプロセスで使用されます。^[20]

写真撮影では、塩化金酸は金のトナーとして使われる。^[21]

健康への影響と安全性

塩化金酸は、目、皮膚、粘膜に対して強い刺激性があります。塩化金酸が皮膚に長時間接触すると、組織が破壊される可能性があります。濃縮された塩化金酸は皮膚に対して腐食性があり、皮膚の火傷、永久的な目の損傷、粘膜の炎症を引き起こす可能性があるため、適切な注意を払って取り扱わなければなりません。この化合物を取り扱うときは手袋を着用してください。^{[引用が必要]}

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