L’acido cloroaurico è un acido monoprotico forte e ha formula HAuCl4 ed è usato tradizionalmente nei processi di raffinazione dell’oro.
Dissoluzione dell’oro
Nonostante l’oro sia un metallo scarsamente reattivo stante il suo potenziale normale di riduzione che vale + 1.40 V alla temperatura di 25°C esso è disciolto in acqua regia. In essa all’azione acida di HCl viene associata quella ossidante di HNO3 secondo la reazione:
Au + HNO3 + 4 HCl → HAuCl4 + NO + 2 H2O
con formazione dell’acido cloroaurico che cristallizza sotto forma di cristalli aghiformi di colore giallo-arancio.
Il chimico ungherese George Charles de Hevesy sfruttò questa reazione per solubilizzare delle medaglie d’oro. I fisici tedeschi Max von Laue e James Franck vinsero il Premio Nobel e ottennero queste mdaglie. Per salvarle dai nazisti riuscirono a farle recapitare a Niels Bohr in Danimarca.
L’ acido cloroaurico in soluzione acquosa idrolizza trasformandosi in idrossido di oro (III):
HAuCl4 + 3 H2O → Au(OH)3 + 4 HCl
Sintesi
L’acido cloroaurico può inoltre essere ottenuto:
- dall’elettrolisi dell’oro in acido cloridrico:
2 Au + 8 HCl →2 HAuCl4 + 3 H2
- dall’azione del cloro in presenza di HCl
2 Au + 3 Cl2 + 2 HCl → 2 HAuCl4
Questa reazione è utilizzata per recuperare l’oro da componenti elettronici.
Usi
Esso è utilizzato per ottenere nanoparticelle d’oro (AuNPs) con diametro da 5 a 400 nm i cui campi di applicazione sono sempre più numerosi sia in campo biomedico come biomarcatori o nei biovetri usati per la ricostruzione delle ossa che in campo industriale come catalizzatori o come sensori colorimetrici.
Le nanoparticelle d’oro sono sintetizzate con il metodo introdotto a J. Turkevich nel 1951 e successivamente perfezionato da G. Frens. Per la realizzazione di questa reazione una soluzione di acido cloroaurico che è di colore giallo oro viene portata all’ebollizione e successivamente viene fatta reagire con acido citrico C6H8O7 con formazione di acido chetoglucarico C5H6O5 e oro colloidale. Quando la reazione è avvenuta la soluzione diviene di colore rosso vino:
2 HAuCl4 + 3 C6H8O7 → 2 Au + 3 C5H6O5 + 8 HCl + 3 CO2