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Articulo de referencia

ácido cloroáurico

3 (anhydrous) 2.89 g/cm 3 (tetrahydrate)\n|MeltingPtC = 254\n|MeltingPt_notes = (decomposes)\n|Solubility = 350 g of {{chem2|H[AuCl4]}} in 100 g of {{chem2|H2O}}\...

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El ácido cloroáurico es un compuesto inorgánico con la fórmula química H [ AuCl₄ ] . Forma hidratos H [ AuCl₄ ] · nH₂O . Se conocen tanto el trihidrato como el tetrahidrato . Ambos son sólidos de color amarillo anaranjado que consisten en el anión plano [ AuCl₄ ] ⁻ . A menudo, el ácido cloroáurico se manipula en forma de disolución, como las que se obtienen disolviendo oro en agua regia . Estas disoluciones pueden transformarse en otros complejos de oro o reducirse a oro metálico o nanopartículas de oro .

Propiedades

El tetrahidrato cristaliza como iones [ AuCl4 ] − de geometría plano-cuadrada apilados con capas intercaladas de iones [ H5O2 ] + interconectados por moléculas de H2O . [ 2 ] [ 3 ]

Estructura

El estado de oxidación del oro en H [ AuCl 4 ] y el anión [ AuCl 4 ] − es +3. Las sales de H [ AuCl 4 ] (ácido tetracloroáurico(III)) son tetracloroauratos(III), que contienen aniones [ AuCl 4 ] − (aniones tetracloroaurato(III)), que tienen una geometría molecular plano-cuadrada . Las distancias Au–Cl son de alrededor de 2,28 Å. Otros complejos d 8 adoptan estructuras similares, como el ion tetracloroplatinato(II) [ PtCl 4 ] 2− . 

Propiedades del soluto

El ácido cloroáurico sólido es un soluto prótico hidrófilo ( iónico ) . Es soluble en agua y otros disolventes que contienen oxígeno, como alcoholes, ésteres, éteres y cetonas. Por ejemplo, en éter dibutil seco o dietilenglicol , la solubilidad supera 1 M. [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] Las soluciones saturadas en disolventes orgánicos suelen ser solvatos líquidos de estequiometría específica. El ácido cloroáurico es un ácido monoprótico fuerte . 

Cuando se calienta en el aire, el sólido H [ AuCl 4 ] · n H 2 O se funde en el agua de cristalización, se oscurece rápidamente y se vuelve marrón oscuro.

Reacciones químicas

Dado que [ AuCl4 ] − es propenso a hidrolizarse, [ 7 ] al tratarse con una base de metal alcalino, el ácido cloroáurico se convierte en hidróxido de oro(III) . [ 8 ] La sal de talio relacionada ( Tl + [ AuCl4 ] − ) es poco soluble en todos los disolventes no reactivos. Se conocen sales de cationes de amonio cuaternario . [ 9 ] Otras sales complejas incluyen [ Au( bipy ) Cl2 ] + [ AuCl4 ] − [ 10 ] y [ Co ( NH3 ) 6 ] 3+ [ AuCl4 ] − ( Cl− ) 2 .

La reducción parcial del ácido cloroáurico produce dicloruroaurato(1−) de oxonio. [ 11 ] La reducción también puede producir otros complejos de oro(I), especialmente con ligandos orgánicos. A menudo, el ligando actúa como agente reductor, como se ilustra con la tiourea , CS(NH 2 ) 2 :

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

El ácido cloroáurico es el precursor de las nanopartículas de oro por precipitación sobre soportes minerales. [ 12 ] El calentamiento de H [ AuCl 4 ] · n H 2 O en una corriente de cloro produce cloruro de oro(III) ( Au 2 Cl 6 ). [ 13 ] Las nanoestructuras de oro se pueden fabricar a partir de ácido cloroáurico en una reacción redox de dos fases en la que se acumulan cúmulos metálicos mediante la unión simultánea de monocapas de tiol autoensambladas sobre los núcleos en crecimiento. [ AuCl 4 ] − se transfiere de una solución acuosa a tolueno utilizando bromuro de tetraoctilamonio donde luego se reduce con borohidruro de sodio acuoso en presencia de un tiol. [ 14 ]

Producción

El ácido cloroáurico se produce disolviendo oro en agua regia (una mezcla de ácidos nítrico e hidrocloruro concentrados ) seguida de una cuidadosa evaporación de la solución: [ 15 ] [ 16 ]

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

En ciertas condiciones, el oxígeno puede utilizarse como oxidante. [ 17 ] Para una mayor eficiencia, estos procesos se llevan a cabo en autoclaves , lo que permite un mayor control de la temperatura y la presión. Alternativamente, se puede producir una solución de H [ AuCl 4 ] mediante la electrólisis de oro metálico en ácido clorhídrico :

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

Para evitar la deposición de oro en el cátodo, la electrólisis se lleva a cabo en una celda equipada con una membrana. Este método se utiliza para refinar oro. Parte del oro permanece en solución en forma de [ AuCl₂ ] ⁻ . [ 18 ]

Usos

El ácido cloroáurico es el precursor utilizado en la purificación del oro mediante electrólisis .

La extracción líquido-líquido del ácido cloroáurico se utiliza para la recuperación, concentración, purificación y determinación analítica del oro. De gran importancia es la extracción de H [ AuCl 4 ] del medio clorhídrico mediante extractantes que contienen oxígeno, como alcoholes, cetonas, éteres y ésteres. La concentración de oro(III) en los extractos puede superar 1 mol/L. [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] Los extractantes más utilizados para este fin son el dibutilglicol, la metil isobutil cetona , el fosfato de tributilo y el éter diclorodietílico (clorex). [ 19 ] 

En histología , el ácido cloroáurico se conoce como "cloruro de oro marrón", y su sal sódica Na [ AuCl 4 ] ( tetracloroaurato(III) de sodio ) como "cloruro de oro", "cloruro de oro sódico" o "cloruro de oro amarillo". La sal sódica se utiliza en un proceso llamado "tonificación" para mejorar la definición óptica de las secciones de tejido teñidas con plata . [ 20 ]

En fotografía , el ácido cloroáurico se puede utilizar como tóner dorado . [ 21 ]

Efectos sobre la salud y seguridad

El ácido cloroáurico es un irritante fuerte para los ojos, la piel y las mucosas. El contacto prolongado con la piel puede provocar destrucción tisular. El ácido cloroáurico concentrado es corrosivo para la piel y, por lo tanto, debe manipularse con el debido cuidado, ya que puede causar quemaduras, daño ocular permanente e irritación de las mucosas. Se deben usar guantes al manipular este compuesto. [ 22 ] [ 23 ]

Referencias

  1. ↑ "tetracloroaurato(iii) de hidrógeno_msds" .
  2. ↑ Williams, Jack Marvin; Peterson, Selmer Wiefred (1969). "Ejemplo del ion [H 5 O 2 ] + . Estudio de difracción de neutrones del tetrahidrato de ácido tetracloroáurico". Journal of the American Chemical Society . 91 (3): 776– 777. doi : 10.1021/ja01031a062 . ISSN 0002-7863 . 
  3. ↑ O'Reilly, Donald E.; Peterson, EM; Scheie, CE; Williams, Jack M. (1971). "Resonancia magnética nuclear del protón hidratado. II. Tetrahidrato de ácido cloroáurico. Transiciones de fase y movimiento molecular". The Journal of Chemical Physics . 55 (12): 5629– 5635. Bibcode : 1971JChPh..55.5629O . doi : 10.1063/1.1675731 .
  4. 1 2 Mironov, IV; Natorkhina, KI (2012). "Sobre la selección de extractantes para la preparación de oro de alta pureza". Russian Journal of Inorganic Chemistry . 57 (4): 610. doi : 10.1134/S0036023612040195 . S2CID 98015888 . 
  5. 1 2 Feather, A.; Sole, KC; Bryson, LJ (julio de 1997). "Refinación de oro mediante extracción con solventes: el proceso Minataur" (PDF) . Journal of the Southern African Institute of Mining and Metallurgy : 169–173 . Recuperado el 17 de marzo de 2013 .
  6. 1 2 Morris, DFC; Khan, MA (1968). "Aplicación de la extracción con solventes al refinado de metales preciosos, Parte 3: purificación del oro". Talanta . 15 (11): 1301– 1305. doi : 10.1016/0039-9140(68)80053-0 . PMID 18960433 . 
  7. ↑ Đurović, Mirjana D.; Puchta, Ralph; Bugarčić, Živadin D.; Eldik, Rudi van (1999-02-22). "Estudios sobre las reacciones de [ AuCl 4 ] − con diferentes nucleófilos en solución acuosa" . Dalton Transactions . 43 (23): 8620– 8632. doi : 10.1039/C4DT00247D . PMID 24760299 . 
  8. ^ Kawamoto, Daisuke; Ando, ​​Hiroaki; Ohashi, Hironori; Kobayashi, Yasuhiro; Honma, Tetsuo; Ishida, Tamao; Tokunaga, Makoto; Okaue, Yoshihiro; Utsunomiya, Satoshi; Yokoyama, Takushi (15 de noviembre de 2016). "Estructura de un hidróxido de oro (III) y determinación de su solubilidad" . Boletín de la Sociedad Química de Japón . 89 (11). La Sociedad Química de Japón: 1385-1390 . doi : 10.1246/bcsj.20160228 . ISSN 0009-2673 . 
  9. ↑ Makotchenko, EV; Kokovkin, VV (2010). "Electrodo selectivo de contacto sólido [AuCl 4 ] − y su aplicación para la evaluación de oro(III) en soluciones". Russian Journal of General Chemistry . 80 (9): 1733. doi : 10.1134/S1070363210090021 . S2CID 95581984 . 
  10. ↑ Mironov, IV; Tsvelodub, LD (2001). "Equilibrios de la sustitución de piridina, 2,2′-bipiridilo y 1,10-fenantrolina por Cl − en AuCl 4 − en solución acuosa". Russian Journal of Inorganic Chemistry . 46 : 143–148 .
  11. ↑ Huang, Xiaohua; Peng, Xianghong; Wang, Yiqing; Wang, Yuxiang; Shin, Dong M.; El-Sayed, Mostafa A.; Nie, Shuming (26 de octubre de 2010). "Una reevaluación de la focalización activa y pasiva de tumores mediante el uso de nanocristales de oro en forma de varilla y ligandos peptídicos conjugados covalentemente" . ACS Nano . 4 (10). Publicaciones de ACS: 5887–5896 . doi : 10.1021/nn102055s . PMC 2964428. PMID 20863096 .  
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