金は自然の状態で存在し、川床で黄色いナゲットとして見つかる可能性があるため、人間に広く知られている最初の金属でした。 エジプト人は西暦前2、000年に金の採掘を始めました。 何世紀にもわたって、錬金術師は鉛や銅のような他の金属を金に変えようとしました。 錬金術師が化学反応性と金の原子構造を理解していれば、彼らの努力は無駄であると理解していたでしょう。
金の化学的性質
金は、周期表のグループ11、期間6の遷移金属です。 その名前は古英語のgeolo（黄色）に由来しますが、 シンボル、Au、はラテン語で金、オーラムを意味します。
錬金術師の多くの努力にもかかわらず、彼らの実験は失敗しました。 金は比較的 非反応性. それは、硝酸と塩酸の混合物、王水として知られている溶液に溶解します。 （歴史的注記：ノーベル賞を受賞した数人の科学者は、ナチス政権下での没収を避けるために王水でメダルを解散しました）。
原子構造を理解する：基本
金の原子構造を理解するには、原子構造の一般的な理解が必要です。 20世紀初頭、デンマークの科学者Niels Bohrは、金の原子構造を視覚化するのに適した原子構造の単純なモデルを提案しました。 （歴史的メモ：ニールス・ボーアは、第二次世界大戦中に彼の研究室で溶解した金のノーベル金属を隠しました。）
一般的に、 核 正に帯電しています 原子の中心 陽子と中性子を含みます。 陽子と中性子はまとめて核子と呼ばれます。 原子の3番目の主要な亜原子粒子である電子は、原子核の外側にあります。
原子構造を理解する：陽子と中性子
A プロトン は1.67x10の質量を持つ素粒子です-24 グラム。1原子質量単位として定義され、正電荷+1を持ちます。 元素を定義するのは原子核内の陽子の数です。 たとえば、2つの陽子を持つ元素はヘリウムになります。 陽子の数が原子核で変化すると、 要素のアイデンティティ 変化します。
A 中性子 は質量1.67x10の亜原子粒子です-24 グラム、1原子質量単位として定義され、中性電荷を持ちます。 中性子の数が原子核内で変化しても、元素の正体は同じままです。 原子核内の中性子数の変化は、同じ元素の同位体を示します。
原子構造を理解する：電子
電子 原子核の外側にあり、負の電荷–1を持っています。 それらの質量は非常に小さいため、無視できると見なされます。
ニールス・ボーアは、電子が軌道と呼ばれる経路で原子核の外側を移動することを提案しました。 ボーアは、これらの軌道はランダムではないと仮定し、これらの決定されたレベルは、原子核の電子がどれだけ離れているかを示しています。
金の原子構造：核
原子構造の基本的な理解があれば、金の原子を視覚化することができます。
陽子の数が元素のアイデンティティを決定することを思い出してください。 ゴールド 持っている 79陽子 その核の中で。 周期表では、原子番号（通常はその元素の記号の上にある番号）がその元素の陽子の数に対応します。
存在する中性子の数を見つけるには、その元素の原子量を見つけます（通常は記号の下にあります）。 金の質量は197原子質量単位です。 原子量から陽子の数を引きます。 金の場合、197 – 79 = 118。 金は持っています 118中性子.
したがって、金の原子核には79個の陽子と118個の中性子が含まれています。 追加の中性子は、正に帯電した陽子間の反発を減らします。 核力は核を結びつけます。
金の原子構造：電子
ゴールド また持っています 79 負に帯電 電子; これらは79個の正に帯電した陽子のバランスを取ります。 これらの電子は、原子核の周りの決定された軌道に存在します。 各軌道は一定量の電子を保持できます。
金は、周期表の期間6で、 6つのエネルギーレベル. 79個の電子は、各軌道が保持できる量に応じて、これらのエネルギーレベルで軌道を満たします。 1番目から6番目のエネルギーレベルまで、各エネルギーレベルに適合する電子の数は2nを使用して計算できます。2、ここで、nはエネルギーレベルです。
2nを使用する2 最初のエネルギー準位n = 1は2（1）です2; または、2つの電子を保持できます。 最初の6つのエネルギーレベルは、それぞれ2、8、18、32、50、72個の電子を保持できます。 電子充填の異常である金は、最低から最高のエネルギーレベルまでレベルを満たし、電子の数は2、8、18、32、18、および1です。 原子核の周りに6つの同心円があり、各リングに上記の数の電子がある図を作成できます。