Sciencemag.cz
Doporučujeme
Chemici poprvé nalezli způsob, jak vytvořit a stabilizovat extrémně vzácnou formu zlata, zlatnaté ionty Au2+. Materiál stabilizující tyto ionty je halidový perovskit (typ sloučenin známý dnes hlavně ze solárních článků).
Zlato se v přírodě nejčastěji vyskytuje jako ryzí kov, co do známosti/rozšíření následují sloučeniny zlatité a zlatné (ty už jsou celkem vzácné). Zajímavé je, že „exotický“ perovskit se zlatem ve formě Au2+ lze přitom poměrně jednoduše vyrobit ze základních surovin a při pokojové teplotě.
„Atomy zlata v perovskitu se velmi podobají atomům mědi ve vysokoteplotních supravodičích. Těžké atomy s nespárovanými elektrony, jako je Au2+, vykazují magnetické efekty, které u lehčích atomů nepozorujeme,“ uvedla Hemamala Karunadasa z Stanford School of Humanities and Sciences, spolautorka studie publikované v Nature Chemistry.
Hlavní autor článku Kurt Lindquist (Stanford a Princeton University) popisuje, že stačilo smíchat ve vodě chlorid cesný, chlorid zlatiý a do roztoku přidat kyselinu chlorovodíkovou a vitamín C. Ten se v následné reakci oxiduje a předá elektron iontu Au3+ a vznikne Au2+. Zlatnatý iont by ve vodném roztoku stabilní nebyl, ale pomocí perovskitu jej lze snadno stabilizovat a získat tmavě zelený, téměř černý prášek. Kvůli obsaženému zlatu je mimochodem také překvapivě těžký.
Analytické techniky potvrdily, že v perovskitu skutečně zůstává zlato ve formě Au2+. Vedle něj se zde vyskytuje i běžný chlorid zlatitý a sloučenina jako celek má vzorec
Cs4AuIIAuIII2Cl12.
Průvodní tisková zpráva mimochodem také vysvětluje, že v těžkých prvcích, jako je zlato, už hrají velkou roli relativistické efekty. Těžká jádra s mnoha protony mají dohromady obrovský kladný náboj, který nutí záporně nabité elektrony obíhat kolem jádra velkou rychlostí. V důsledku toho elektrony (relativisticky) ztěžknou ty a vnitřní se přiblíží k jádru, čímž se sníží jeho náboj (respektive jeho dopad) a vnější elektrony se mohou vzdalovat dále než v typických kovech. Toto přeskupení elektronů a jejich energetických hladin pak vede k tomu, že zlato pohlcuje modré světlo, a proto se našemu oku jeví jako žluté. Vliv má tento jev i na elektromagnetické vlastnosti těchto kovů.
Kurt P. Lindquist et al, Stabilizing Au2+ in a mixed-valence 3D halide perovskite, Nature Chemistry (2023). DOI: 10.1038/s41557-023-01305-y
Zdroj: Stanford University / Phys.org
Poznámka PH: Jinak ale když se člověk podívá na Wiki, oxidační číslo II tam u zlata jako možnost najde. Na toto téma viz i pár let starý článek zde
