સોનાની રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાશીલતા
સોનું (Au) તેની નોંધપાત્ર રાસાયણિક નિષ્ક્રિયતા માટે જાણીતું છે, જે તેના ઉચ્ચ મૂલ્ય અને દાગીના તેમજ સિક્કાઓમાં વ્યાપક ઉપયોગનું મુખ્ય કારણ છે. આ ઉમદા ધાતુ રાસાયણિક ફેરફાર સામે તેના પ્રતિકારને કારણે અન્ય ઘણા તત્વોથી અલગ તરી આવે છે.
પાણી અને હવામાં સાથેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા
પાણી અને હવા જેવા સામાન્ય પર્યાવરણીય તત્વો સાથે સોનું અત્યંત ઓછી પ્રતિક્રિયાશીલતા દર્શાવે છે.
- પાણી સાથે: સોનું પાણી સાથે પ્રતિક્રિયા કરતું નથી, પછી ભલે તેનું તાપમાન કે અવસ્થા (પ્રવાહી કે વરાળ) ગમે તે હોય. તે લોખંડની જેમ કાટ લાગતો નથી કે ખવાતો નથી.
- હવા સાથે: હવાના સંપર્કમાં આવતા સોનું ઝાંખું પડતું નથી કે ઓક્સિડાઇઝ થતું નથી, લાંબા સમય સુધી પણ નહીં. ચાંદીથી વિપરીત, જે હવામાં રહેલા સલ્ફર સંયોજનો સાથેની પ્રતિક્રિયાને કારણે કાળી પડે છે, સોનું તેની લાક્ષણિક ચમક અનિશ્ચિત સમય સુધી જાળવી રાખે છે. આ ગુણધર્મ તેને સુશોભન વસ્તુઓ અને લાંબા સમય સુધી ટકી રહે તેવી કલાકૃતિઓ માટે આદર્શ બનાવે છે, જેમ કે પ્રાચીન ભારતીય મંદિરો અને શિલ્પોમાં જોવા મળે છે જે સદીઓથી તેમની ચમક જાળવી રાખે છે.
સામાન્ય નિષ્ક્રિયતા
સોનાની રાસાયણિક નિષ્ક્રિયતા તેના ઇલેક્ટ્રોનિક ગોઠવણી અને ઉચ્ચ આયનીકરણ ઊર્જામાંથી ઉદ્ભવે છે. તેના સૌથી બહારના ઇલેક્ટ્રોન ન્યુક્લિયસ દ્વારા ખૂબ જ મજબૂતીથી પકડી રાખવામાં આવે છે, જેના કારણે સોનાના અણુઓ માટે ઇલેક્ટ્રોન ગુમાવવા અને હકારાત્મક આયનો બનાવવાનું મુશ્કેલ બને છે, જે મોટાભાગની રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓ માટે પૂર્વશરત છે. આ સ્થિરતા તેને સામાન્ય પરિસ્થિતિઓમાં મોટાભાગના અન્ય તત્વો અથવા સંયોજનો સાથે સરળતાથી જોડાઈ જતા અટકાવે છે.
સોનાના અન્ય ગુણધર્મો
ઝેરીપણું
શુદ્ધ ધાતુ સ્વરૂપમાં, મૂળભૂત સોનું સામાન્ય રીતે મનુષ્યો અને પ્રાણીઓ માટે બિન-ઝેરી માનવામાં આવે છે. તે જૈવિક રીતે નિષ્ક્રિય છે, એટલે કે તે જૈવિક પ્રણાલીઓ સાથે સરળતાથી પ્રતિક્રિયા કરતું નથી. આ લાક્ષણિકતા તેને વિવિધ એપ્લિકેશન્સમાં ઉપયોગ કરવાની મંજૂરી આપે છે, જેમાં દંત ચિકિત્સા (ફિલિંગ્સ, ક્રાઉન્સ), દવા (સંધિવા સારવાર માટે કેટલાક ઇન્જેક્ટેબલ સોનાના સંયોજનો, જોકે આ મૂળભૂત સોનું નથી), અને ખાદ્ય ઉમેરણ તરીકે પણ (દા.ત., ભારતમાં બરફી અને લાડુ જેવી મીઠાઈઓ (મિઠાઈ) સજાવવા માટે વપરાતી સોનાની વરખ (વરખ)). જ્યારે શુદ્ધ સોનું સલામત છે, ત્યારે કેટલાક સોનાના સંયોજનો જો ગળી જાય અથવા શોષાઈ જાય તો ઝેરી હોઈ શકે છે.
કિરણોત્સર્ગીતા
કુદરતી રીતે બનતું સોનું કિરણોત્સર્ગી નથી. સોનાનો સૌથી સામાન્ય અને સ્થિર આઇસોટોપ ગોલ્ડ-197 છે. જ્યારે સોનાના કૃત્રિમ કિરણોત્સર્ગી આઇસોટોપ અસ્તિત્વમાં છે અને વિશિષ્ટ તબીબી સારવાર અથવા સંશોધનમાં ઉપયોગમાં લેવાય છે, ત્યારે તે કુદરતી રીતે મળતા નથી. તેથી, સોનામાંથી બનેલી વસ્તુઓ, જેમ કે પરંપરાગત ભારતીય મંગળસૂત્ર અથવા બંગડીઓ, કિરણોત્સર્ગીતાનું જોખમ ઊભું કરતી નથી.
જ્વલનશીલતા
સોનું એક ધાતુ છે અને પરંપરાગત અર્થમાં જ્વલનશીલ નથી. તે જ્યોત અથવા ઊંચા તાપમાનના સંપર્કમાં આવતા સળગતું નથી કે બળતું નથી. તેના બદલે, જ્યારે તેને તેના ગલનબિંદુ 1064 °C સુધી ગરમ કરવામાં આવે છે, ત્યારે તે ઘનમાંથી પ્રવાહી અવસ્થામાં રૂપાંતરિત થાય છે. તેને ઘણા ઊંચા તાપમાને (લગભગ 2856 °C) બાષ્પીભૂત કરી શકાય છે, પરંતુ તે દહનને ટેકો આપતું નથી.
એક નોંધપાત્ર રાસાયણિક પ્રતિક્રિયા: એક્વા રીજિયા
તેની સામાન્ય નિષ્ક્રિયતા હોવા છતાં, સોનું એક્વા રીજિયા તરીકે ઓળખાતા અત્યંત ક્ષયકારી મિશ્રણ દ્વારા ઓગાળી શકાય છે. આ લેટિન શબ્દ, જેનો અર્થ “રાજવી પાણી” થાય છે, તે “રાજવી ધાતુ” સોનાને ઓગાળવાની તેની ક્ષમતાને પ્રતિબિંબિત કરે છે.
એક્વા રીજિયા એ ધુમાડો છોડતું પીળું કે લાલ દ્રાવણ છે જે સાંદ્ર નાઈટ્રિક એસિડ (HNO₃) અને સાંદ્ર હાઈડ્રોક્લોરિક એસિડ (HCl) ને સામાન્ય રીતે 1:3 ના મોલર ગુણોત્તરમાં મિશ્ર કરીને બને છે.
પ્રતિક્રિયા બે-પગલાની પ્રક્રિયામાં આગળ વધે છે:
- નાઈટ્રિક એસિડ એક શક્તિશાળી ઓક્સિડાઇઝિંગ એજન્ટ તરીકે કાર્ય કરે છે, જે ઘન સોના (Au) ને ગોલ્ડ(III) આયનો (Au³⁺) માં ઓક્સિડાઇઝ કરે છે:
Au(s) + 3HNO₃(aq) → Au³⁺(aq) + 3NO₂(g) + H₂O(l)(સરળ રજૂઆત) - હાઈડ્રોક્લોરિક એસિડ પછી ગોલ્ડ(III) આયનો સાથે પ્રતિક્રિયા કરીને સ્થિર ટેટ્રાક્લોરોઓરેટ(III) ઋણાયનો ([AuCl₄]⁻) બનાવે છે:
Au³⁺(aq) + 4Cl⁻(aq) → [AuCl₄]⁻(aq)
આ બીજું પગલું નિર્ણાયક છે કારણ કે તે દ્રાવણમાંથી સોનાના આયનોને દૂર કરે છે, પ્રથમ પ્રતિક્રિયાના સંતુલનને આગળ ધકેલે છે અને વધુ સોનાને ઓક્સિડાઇઝ થવા અને ઓગળવા દે છે. એક્વા રીજિયા નો આ અનન્ય ગુણધર્મ ઐતિહાસિક રીતે નોંધપાત્ર છે અને આજે પણ ભારતમાં પ્રયોગશાળાઓમાં અને સોનીઓ (સોનાર) દ્વારા સોનાને શુદ્ધ કરવા અથવા તેને વિવિધ પ્રક્રિયાઓ માટે ઓગાળવા માટે ઉપયોગમાં લેવાય છે.