金（Au）の性質と反応：高校生が知っておくべきポイント

金（Au）は、周期表の11族に属する貴金属の一つで、古くから装飾品や貨幣、工業製品に利用されてきました。

以下に、金の主な性質を紹介します。

性質

• 光沢と美しさ：金は美しい黄色の金属光沢を持ち、酸化しにくいため、長期間その輝きを失いません。
• 展性・延性が極めて高い：金は金属の中でも特に展性・延性に優れ、1gの金を数kmの細線に引き延ばしたり、非常に薄い箔にすることができます。
• 高い密度：金の密度は19.3 g/cm³と非常に高く、同じ体積の水より約19倍重い金属です。
• 電気・熱伝導性が高い：銀に次いで電気・熱をよく伝える金属であり、電子部品や精密機器のコネクタなどに利用されます。
• 化学的に安定：金は酸素や水と反応せず、錆びたり腐食したりすることがほとんどありません。

反応

金は非常に安定した金属ですが、特定の条件下では化学反応を示します。

• 王水（濃塩酸と濃硝酸の混合液）に溶ける：金は単独の酸には溶けませんが、濃塩酸と濃硝酸を3:1の割合で混ぜた「王水」には溶け、金イオン（Au³⁺）を生成します。
  Au + 4HCl + HNO₃ → H[AuCl₄] + 2H₂O + NO
• シアン化合物と錯イオンを形成する：金はシアン化ナトリウム（NaCN）と酸素（O₂）を加えると、シアン錯体を形成し溶解します。この性質を利用して金の精錬が行われます。
  4Au + 8NaCN + O₂ + 2H₂O → 4Na[Au(CN)₂] + 4NaOH
• 電気メッキ：金は電気分解によって金属表面にコーティングすることができ、装飾や耐食性向上のために利用されます。

高校生が知っておくべきポイント

• 金は酸化しにくく安定した金属であるが、王水には溶ける。
• 展性・延性が非常に高く、薄い箔や細い線に加工できる。
• 電子機器や医療分野でも活用される高価な金属である。
• 化学的に安定しているため、貴金属としての価値が高い。
• シアン錯体を形成する性質を利用して、鉱石から金を抽出する。

金は単なる装飾品だけでなく、科学技術の発展にも貢献している貴金属です。そのユニークな性質と反応を理解し、さまざまな分野での活用に目を向けることが重要です。