গোল্ড (Au): রাসায়নিক ধর্মাবলী এবং বিক্রিয়া সম্পর্কিত অধ্যয়ন নির্দেশিকা

রাসায়নিক ধর্মাবলীর সংক্ষিপ্ত বিবরণ

গোল্ড (Au) একটি রূপান্তর ধাতু যা এর নিষ্ক্রিয়তা এবং আভিজাত্যের জন্য সুপরিচিত।

সক্রিয়তা সিরিজে অবস্থান

গোল্ড সক্রিয়তা সিরিজের একেবারে নীচে, হাইড্রোজেন এবং বেশিরভাগ অন্যান্য ধাতুর নীচে অবস্থিত। এটি এর অত্যন্ত কম রাসায়নিক সক্রিয়তা নির্দেশ করে।

তড়িৎ-ঋণাত্মকতা

গোল্ডের একটি অপেক্ষাকৃত উচ্চ পাউলিং তড়িৎ-ঋণাত্মকতা রয়েছে যা 2.54। তা সত্ত্বেও, এর উচ্চ আয়নাইজেশন শক্তি এবং স্থিতিশীল ইলেকট্রন বিন্যাস এর রাসায়নিক নিষ্ক্রিয়তায় অবদান রাখে।

সাধারণ সক্রিয়তা

গোল্ডকে একটি অভিজাত ধাতু হিসাবে শ্রেণীবদ্ধ করা হয় কারণ এটি বেশিরভাগ পরিবেশে ক্ষয় এবং জারণের প্রতি ব্যতিক্রমী প্রতিরোধ ক্ষমতা রাখে। এটি স্বাভাবিক পরিস্থিতিতে সাধারণ অ্যাসিড, ক্ষার বা অক্সিজেনের সাথে বিক্রিয়া করে না। এর সবচেয়ে সাধারণ জারণ অবস্থা হলো +1 (অরাস) এবং +3 (অরিক)।

বায়ু এবং অক্সিজেনের ক্রিয়া

গোল্ড বায়ু এবং অক্সিজেনের প্রতি আশ্চর্যজনকভাবে নিষ্ক্রিয়।

• কক্ষ তাপমাত্রায়: বায়ুর উপস্থিতিতে গোল্ড বিবর্ণ বা জারিত হয় না।
• উত্তপ্ত করলে: এমনকি উচ্চ তাপমাত্রাতেও গোল্ড অক্সিজেনের সাথে বিক্রিয়া করে না। এটি অনির্দিষ্টকালের জন্য তার ধাতব উজ্জ্বলতা বজায় রাখে।

বায়ু/অক্সিজেনের সাথে বিক্রিয়ার জন্য কোনো উল্লেখযোগ্য রাসায়নিক সমীকরণ নেই।

জল এবং বাষ্পের ক্রিয়া

গোল্ড জল এবং বাষ্পের প্রতি সম্পূর্ণ নিষ্ক্রিয়তা প্রদর্শন করে।

• কক্ষ তাপমাত্রায়: গোল্ড জলের সাথে বিক্রিয়া করে না।
• উত্তপ্ত করলে (বাষ্প): এমনকি অতি-উত্তপ্ত বাষ্পের সাথেও গোল্ড নিষ্ক্রিয় থাকে।

জল/বাষ্পের সাথে বিক্রিয়ার জন্য কোনো উল্লেখযোগ্য রাসায়নিক সমীকরণ নেই।

অ্যাসিড এবং ক্ষারকের ক্রিয়া

গোল্ড বেশিরভাগ স্বতন্ত্র অ্যাসিড এবং ক্ষারকের প্রতি প্রতিরোধী, যা এটিকে ধাতুগুলির মধ্যে অনন্য করে তোলে।

অ্যাসিডের ক্রিয়া

• অন-জারক অ্যাসিড (যেমন, HCl, H₂SO₄ লঘু): গোল্ড বিক্রিয়া করে না।

• জারক অ্যাসিড (যেমন, HNO₃ গাঢ়): গোল্ড একা নাইট্রিক অ্যাসিডের সাথে বিক্রিয়া করে না।

• অ্যাকোয়া রেজিয়া: এটিই একমাত্র সাধারণ বিকারক যা গোল্ডকে দ্রবীভূত করে। অ্যাকোয়া রেজিয়া হলো গাঢ় নাইট্রিক অ্যাসিড এবং গাঢ় হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিডের একটি মিশ্রণ, সাধারণত 1:3 মোলার অনুপাতে। নাইট্রিক অ্যাসিড জারক পদার্থ হিসাবে কাজ করে, Au³⁺ আয়ন তৈরি করে, যখন হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিড একটি জটিলকারী পদার্থ হিসাবে কাজ করে, টেট্রাক্লোরোঅরেট(III) আয়ন ([AuCl₄]⁻) গঠন করে, যা দ্রবণ থেকে Au³⁺ আয়ন অপসারণ করে বিক্রিয়াটিকে সম্পূর্ণতার দিকে চালিত করে।

  Au(s) + HNO₃(aq) + 4HCl(aq) → H[AuCl₄](aq) + NO(g) + 2H₂O(l)

ক্ষারকের ক্রিয়া

• সাধারণ ক্ষার (যেমন, NaOH, KOH দ্রবণ বা গলিত): গোল্ড সাধারণত বেশিরভাগ সাধারণ ক্ষারের সাথে নিষ্ক্রিয় থাকে।

• সায়ানাইড দ্রবণ (অক্সিজেনের উপস্থিতিতে): এই বিক্রিয়াটি গোল্ড নিষ্কাশনের জন্য (সায়ানাইডেশন প্রক্রিয়া) অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। অক্সিজেন এবং জলের উপস্থিতিতে ক্ষার ধাতু সায়ানাইডের লঘু দ্রবণে গোল্ড দ্রবীভূত হয়ে দ্রবণীয় ডাইসায়ানোঅরেট(I) কমপ্লেক্স গঠন করে।

  4Au(s) + 8NaCN(aq) + O₂(g) + 2H₂O(l) → 4Na[Au(CN)₂](aq) + 4NaOH(aq)

মূল ল্যাবরেটরি পরীক্ষা/শনাক্তকরণ বিক্রিয়া

গোল্ড তার আয়নিক রূপে, সাধারণত Au³⁺ বা [AuCl₄]⁻ হিসাবে, বিভিন্ন বিজারক পদার্থ ব্যবহার করে মৌলিক গোল্ডে বিজারণের মাধ্যমে শনাক্ত করা যেতে পারে।

টিন(II) ক্লোরাইড (SnCl₂) দ্বারা বিজারণ

এটি গোল্ড আয়নের জন্য একটি অত্যন্ত সংবেদনশীল এবং বৈশিষ্ট্যপূর্ণ পরীক্ষা। টিন(II) ক্লোরাইড দ্বারা গোল্ড(III) আয়ন মৌলিক গোল্ডে বিজারিত হয়, যা “পার্পল অফ ক্যাসিয়াস” (গোল্ড এবং টিন অক্সাইডের একটি কলয়েডাল বিস্তার) নামে পরিচিত একটি বেগুনি অধঃক্ষেপ তৈরি করে।

2AuCl₃(aq) + 3SnCl₂(aq) → 2Au(s) + 3SnCl₄(aq) (বিকল্প আয়নিক উপস্থাপনা) 2Au³⁺(aq) + 3Sn²⁺(aq) → 2Au(s) + 3Sn⁴⁺(aq)

আয়রন(II) সালফেট (FeSO₄) দ্বারা বিজারণ

গোল্ড(III) আয়ন আয়রন(II) সালফেট দ্রবণ দ্বারা ধাতব গোল্ডে বিজারিত হতে পারে, বিশেষ করে অম্লীয় অবস্থায়। গোল্ড ধাতুর একটি বাদামী/কালো অধঃক্ষেপ তৈরি হয়।

AuCl₃(aq) + 3FeSO₄(aq) → Au(s) + Fe₂(SO₄)₃(aq) + FeCl₃(aq) (বিকল্প আয়নিক উপস্থাপনা) Au³⁺(aq) + 3Fe²⁺(aq) → Au(s) + 3Fe³⁺(aq)

অন্যান্য বিজারক পদার্থ

গোল্ড আয়ন অন্যান্য বিজারক পদার্থ যেমন অক্সালিক অ্যাসিড (H₂C₂O₄), হাইড্রোজেন সালফাইড (H₂S), সালফার ডাই অক্সাইড (SO₂), এবং এমনকি ইথানল (C₂H₅OH) দ্বারাও নির্দিষ্ট পরিস্থিতিতে বিজারিত হতে পারে, যা ধাতব গোল্ডের একটি কালো অধঃক্ষেপ তৈরি করে।