Δευτέρα 13 Σεπτεμβρίου 2010

Γιατί ο χρυσός δεν οξειδώνεται;

Έχουμε οξείδωση όταν ένα στοιχείο αντιδρά με το οξυγόνο. 
Η σκουριά που εμφανίζεται στο σίδηρο δημιουργείται από την αντίδραση του οξυγόνου του αέρα με άτομα του σιδήρου. Από την αντίδραση αυτή προκύπτει οξείδιο του σιδήρου (Fe2O3). Ο σίδηρος (Fe) οξειδώνεται, χάνοντας ηλεκτρόνια, ενώ το οξυγόνο ανάγεται, κερδίζοντας ηλεκτρόνια. 
Αντίθετα, ο χρυσός (Au) παραμένει τελείως σταθερός στον αέρα, το νερό και τα περισσότερα οξέα. Μόνο το λεγόμενο «βασιλικόν ύδωρ», ένα μείγμα υδροχλωρικών και νιτρικών οξέων, μπορεί να τον αλλοιώσει. Πράγματι, το μέταλλο, υπό την επίδραση αυτού του ιδιαίτερα διαβρωτικού μείγματος, μπορεί να χάσει τρία ηλεκτρόνια και να μετασχηματιστεί σε ιόν Au3+.
Ο λόγος που ο χρυσός δε διαβρώνεται είναι γιατί το δυναμικό οξειδοαναγωγής του, δηλαδή, η ικανότητά του να διατηρεί τα ηλεκτρόνιά του, είναι κατά πολύ υψηλότερο από εκείνο του οξυγόνου –και άλλων συμβατικών οξειδωτικών–, γεγονός που απαγορεύει κάθε είδους αντίδραση μεταξύ αυτών των δύο στοιχείων. Με άλλα λόγια, η διάταξη των ηλεκτρονίων γύρω από τον πυρήνα του ατόμου του χρυσού είναι εξαιρετικά σταθερή. Βρίσκονται σε μια κβαντική κατάσταση που δεν επιτρέπει την απόσπασή τους, εκτός κι αν παραχθεί μια μεγάλη ποσότητα ενέργειας, που το οξυγόνο δεν είναι σε θέση να παραγάγει. Αντίθετα, τα ηλεκτρόνια σιδήρου αποσπώνται εύκολα, με τη βοήθεια μιας μικρής ποσότητας ενέργειας.
Παρόλ’ αυτά, μερικές φορές τα χρυσά κοσμήματα μαυρίζουν. Ο λόγος είναι ότι ο καθαρός χρυσός, όντας πολύ μαλακός για την κατασκευή ανθεκτικών αντικειμένων, αναμειγνύεται με άλλα μέταλλα –χαλκό, ψευδάργυρο ή νικέλιο, για παράδειγμα–, τα οποία αντιδρούν με το οξυγόνο και, κατά συνέπεια, αλλοιώνονται.

Δεν υπάρχουν σχόλια:

Δημοσίευση σχολίου