Goud

25 mei 2021 Chemiepedia

Inhoudsopgave

Goud is de buit van piraten en een belangrijk ingrediënt in microschakelingen. Het wordt al sinds 4000 voor Christus gebruikt om sieraden van te maken. Sinds de laatste decennia wordt het ook gebruikt om kanker te behandelen, Goud bevindt zich in de pot aan het einde van de regenboog maar ook in de coating op de vizieren van astronauten.

Goud is het element dat oud en nieuw, mythe en wetenschap, naadloos overbrugt. Goud is het 79^ste element in het periodiek systeem en het is een van de meest herkenbare elementen.

Chemische gegevens

Tabel 1 – eigenschappen goud
Symbool	Au
Volledige naam	Goud
Atoomnummer	79
Atoommassa (g.mol^-1 )	196,9665
Groep	transitie metaal
Elektronegativiteit (Pauling)	2,54
Dichtheid (g.cm^-3 bij 20 °C)	19,30
Smeltpunt (°C)	1064,8
Kookpunt (°C)	2850
Vanderwaalsstraal (nm)	0,166
Ionstraal (nm)	0.137 (+1)
Isotopen	1 natuurlijk isotoop
Elektronenschil	[Xe]4f¹⁴5d¹⁰6d¹
Elektronen per schil	2, 8, 18, 32, 18, 1
Eerste ionisatiepotentiaal (kJ.mol^-1 )	888
Tweede ionisatiepotentiaal (kJ.mol^-1 )	1974,6
Derde ionisatiepotentiaal (kJ.mol^-1 )	—
Standaard potentiaal (V)	+1,68 (Au⁺/Au)
Ontdekt door:	± 4000 v. Christus

Isotopen

Tabel 2 – Isotopen en natuurlijke abundanties
Nummer	Naam	Symbool	Atoommassa (u)	Abundantie (%)
79	Goud	¹⁹⁷ Au	196,966552	100

Radioisotopen

Tabel 3 – radioisotopen element Goud
Nuclide	Isotopische massa (u)	Halfwaardetijd
¹⁷²Au	171,99004	4,7 ms
¹⁷³Au	172,98623	25 ms
¹⁷⁴Au	173,98476	139 ms
¹⁷⁵Au	174,98127	100 ms
¹⁷⁶Au	175,98010	1,08 s
¹⁷⁷Au	176,97686	1,462 s
¹⁷⁸Au	177,97603	2,6 s
¹⁷⁹Au	178,97321	7,1 s
¹⁸⁰Au	179,97252	8,1 s
¹⁸¹Au	180,97007	13,7 s
¹⁸²Au	181,96961	15,5 s
¹⁸³Au	182,96759	42,8 s
¹⁸⁴Au	183,96745	20,6 s
¹⁸⁵Au	184,96578	4,25 min
¹⁸⁶Au	185,96595	10,7 min
¹⁸⁷Au	186,96456	8,4 min
¹⁸⁸Au	187,96532	8,84 min
¹⁸⁹Au	188,96394	28,7 min
¹⁹⁰Au	189,96470	42,8 min
¹⁹¹Au	190,96370	3,18 uur
¹⁹²Au	191,96481	4,94 uur
¹⁹³Au	192,96415	17,65 uur
¹⁹⁴Au	193,96536	38,02 uur
¹⁹⁵Au	194,96503	186,098 dagen
¹⁹⁶Au	195,96657	6,1669 dagen
¹⁹⁸Au	197,96824	2,69517 dagen
¹⁹⁹Au	198,96876	3,139 dagen
²⁰⁰Au	199,97073	48,4 min
²⁰¹Au	200,97165	26 min
²⁰²Au	201,97381	28,8 s
²⁰³Au	202,97515	53 s
²⁰⁴Au	203,97772	39,8 s
²⁰⁵Au	204,97987	31 s

Bohr – Rutherford diagram

CC BY-SA 2.0 uk, Link

Glanzend materiaal van sterren

Mensen gebruiken als sinds minstens 4000 voor Christus goud om zich mee te versieren. Van Oost-Europa tot het Midden-Oosten tot de tombes van de Egyptische farao’s, goud kwam in de oude wereld overal voor. In de buurt van Londen is een vrouw uit de Steentijd opgegraven die versierd was met goud. In de derde eeuw voor Christus droegen de Kelten al gouden tandimplantaten, een Chinese koning die in 128 voor Christus stierf is begraven samen met goud beplate rijtuigen en duizenden anderen waardevolle objecten.

Goud is buigzaam en glanzend en het kan heel goed worden bewerkt. Chemisch gezien is goud een transitiemetaal. Deze transitiemetalen zijn uniek omdat ze chemische bindingen aan kunnen gaan met andere elementen waarbij niet alleen de buitenste elektronenschil wordt gebruikt maar de twee buitenste schillen. Dit gebeurt omdat het grote aantal elektronen van de transitiemetalen interfereren met de gebruikelijke sortering van elektronen in de schillen rond de kern.

Als het goud waar we ringen, kettingen en elektronische componenten van maken is ontstaan in de ruimte. Al het goud in het heelal en dus op Aarde is oorspronkelijk gemaakt tijdens botsingen van dode sterren, de zogenaamde neutronensterren.

Wat is een karaat?

De meeste gouden juwelen zijn niet van zuiver goud gemaakt. De hoeveelheid goud in een ketting of een ring wordt uitgedrukt in karaat. Zuiver goud is 24 karaat. Gouden staven die door centrale banken worden bewaard hebben een zuiverheid van minimaal 99,95%. Die zijn dus van 24 karaat goud.

Als er bij het maken van juwelen andere metalen aan het goud worden toegevoegd dan is er minder goud aanwezig en zakt het karaatgehalte. Zo is 12 karaat goud bijvoorbeeld gemaakt van 50% (m/m) goud en 59% (m/m) andere metalen.

Het woord ”karaat” is afkomstig van “carobezaad”. In oude Aziatische bazaars werden de zaden van deze boom (in het Nederlands de Johannesbroodboom) gebruikt als tegengewicht bij het bepalen van het gewicht van goud. De zaadjes van de Johannesbroodboom hebben een constant gewicht van 0,2 gram.

Het goud der dwazen

Het mineraal pyriet wordt ook wel het goud der dwazen genoemd. Het lijkt alleen qua uiterlijk op goud. Pyriet komt meer voor dan goud. Het is harder en brosser dan goud. Als het tot poeder wordt vermalen heeft het een groenzwarte kleur, echt goudpoeder heeft een gele kleur.

Pyriet bevat zwavel en ijzer. Tijdens de Tweede Wereldoorlog werd het gewonnen om er zwavelzuur mee te maken. Tegenwoordig wordt het toegepast in accu’s, juwelen, apparaten en machines.

Ofschoon pyriet een teleurstellende ontdekking kan zijn wordt het wel vaak gevonden in de buurt van bronnen van koper en goud. Een mijnwerker die stopt met zoeken als hij pyriet in zijn handen heeft is een echte dwaas.

Weetjes

Twee-derde van het goud wordt gewonnen in Zuid-Afrika.
87 procent van het jaarlijks gewonnen goud wordt gebruikt voor sieraden. De rest wordt gebruikt voor elektronica, tandheelkunde en andere medische toepassingen.
Het atoomsymbool van goud, Au, is afkomstig van het Latijnse woord voor goud “Aurum”.
De helmen van astronauten hebben een vizier dat is gecoat met een zeer dunne laag goud. Dit beschermt hen tegen de schadelijke ultraviolette straling van de Zon.
’s Wereld grootste goudkristal heeft de grootte van een golfbal en is gevonden in Venezuela. Het kristal weegt 217,8 gram en is ongeveer 1,5 miljoen euro waard.
Tijdens een aardbeving kan er goud ontstaan. Tijdens aardbevingen kan water in breuken verdampen waarna er goud achterblijft.
De eerste gouden munten werden in 500 voor Christus gemaakt in het koninkrijk Lydia.

Huidig onderzoek

Goud wordt nog steeds gebruikt om er juwelen mee te maken maar het wordt ook gebruikt in de elektronica industrie. Goud is een uitstekende geleider van elektriciteit en het reageert niet met lucht, water en heel veel andere stoffen. Dit betekent dat het niet verweert of corrodeert.

Goud wordt ook gebruikt in medicijnen. Het radioactieve isotoop ¹⁹⁸Au kan direct op de plek van een tumor worden geïnjecteerd. Daar kan de straling direct de tumorcellen aanvallen.

De liefde van de mensheid voor goud heeft ook zijn keerzijde. Het is nogal lastig uit de grond te krijgen. Ongeveer 83% van de jaarlijks gewonnen 270 ton goud wordt met behulp van cyanides geëxtraheerd. Die cyanides zijn zwaar giftig en het proces is niet bepaald goed voor het milieu.