1.金的化学性质 金的化学性质稳定,具有很强的抗腐蚀性,从常温到高温一般均不氧化。金不溶于一般的酸和碱,但可溶于某些混酸,如王水。金也可溶于碱金属,氰化物,酸性的硫脲溶液,溴溶液,沸腾的氯化铁溶液,有氧存在的钾、钠、钙、镁的硫代硫酸盐溶液等。碱金属的硫化物会腐蚀金,生成可溶性的硫化金。土壤中的腐殖酸和某些细菌的代谢物也能溶解微量金。
金的主要化学性质数据见下表。
金的化学数据
原子序数 | 79 |
元素周期表中位置 | 第六周期,第一副族 |
原子量 | 196.9665 |
稳定同位素 | Au 197 |
外层电子结构 | 5d 10 68 1 |
离子半径 | 0.137nm |
原子半径 | 0.144nm |
电离势 | 9.19eV |
金的电离势高,难以失去外层电子成正离子,也不易接受电子成阴离子,其化学性质稳定,与其他元素的亲和力微弱,因此,在自然界多呈元素状态存在。
2.金的地球化学性质 金具有亲硫性,常与硫化物如黄铁矿、毒砂、方铅矿、辉锑矿等密切共生;易与亲硫的银、铜等元素形成金属互化物。
金具有亲铁性,陨铁中含金(1150×10-12)比一般岩石高3个数量级,金经常与亲铁的铂族元素形成金属互化物。
金还具有亲铜性,它在元素周期表中,占据着亲铜和亲铁元素之间的边缘位置,与铜、银属于同一副族,但在还原地质环境下,金的地球化学行为与相邻元素相似,表现了更强的亲铁性,铜、银多富集于硫化物相内;而金铂多集中于金属相。金在地球中丰度值为0.8×10-6,地核为2.6×10-6,地幔为0.005×10-6,地壳为0.004×10-6。金在地壳中的丰度只有铁的1/1千万,银的1/21。地壳中各类岩石含金都很低(下表)。
金在各类岩石中的丰度(×10-12)
岩类 | 岩浆岩 | 金丰度 | 沿积岩 | 金丰度 | 变质岩 | 金丰度 | |
深成岩 | 酸性 | 花岗岩 | 1.7 | 砂岩 页岩 碳酸盐岩 深海沉积 | 3.0 2.5 2.0 3.4 | 泥质板岩及板岩 | 1.0 2.2 |
中性 | 3.2 | ||||||
火山岩浅成岩 | 酸性、基性 | 1.5 |
地球上99%以上的金进入地核。金的这种分布是地球长期演化过程中形成的。地球发展早期阶段形成的地壳其金的丰度较高,因此,大体上能代表早期残存地壳组成的太古宙绿岩带,尤其是镁铁质和超镁铁质火山岩组合,金丰度值高于地壳各类岩石,可能成为金矿床的最早的“矿源层”。
综上所述,金在地壳中丰度值本来就很低,又具有亲硫性、亲铜性,亲铁性,高熔点等性质,要形成工业矿床,金要富集上千倍,要形成大矿、富矿,金则要富集几千、几万倍,甚至更高,可见其规模巨大的金矿一般要经历相当长的地质时期,通过多种来源,多次成矿作用叠加才可能形成。