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在化学元素的璀璨星空中，金元素（Au）无疑是最为耀眼的存在之一。它不仅以其迷人的光泽和珍贵的价值闻名于世，更在众多领域展现出独特的化学魅力。今天，就让我们一同深入探寻金元素的奥秘。
一、金元素的基本信息
金在元素周期表中位于第六周期第 ⅠB 族，原子序数为 79。其原子核周围环绕着 79 个带负电荷的电子，电子排布为
1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p⁶4d¹⁰4f¹⁴5s²5p⁶5d¹⁰6s¹。这种特殊的电子结构赋予了金许多独特的性质。金的相对原子质量约为 196.97g/mol，在常温常压下，呈现出美丽的金黄色，具有明显的金属光泽，是一种质地柔软的固体。
二、独特的物理性
密度与硬度：金的密度高达 19.32g/cm³，在常见金属中名列前茅，仅次于铂。这使得金具有沉甸甸的质感。然而，纯金的硬度较低，莫氏硬度仅为 2.5 - 3.7，质地柔软，容易被划伤或变形。不过，这种柔软性也为金的加工提供了便利，它具有极佳的延展性，一克纯金可以被拉成长达 3500 米以上的细丝，或者碾成厚度仅为 0.23×10⁻³mm 的金箔，这一特性是其他金属难以企及的。
导电性与导热性：金是热和电的良导体，其导电性在所有金属中位居第三，仅次于银和铜，电导率为银的 76.7%。在 25℃时，金的导热系数为 315W/(m・K)，导热性也仅次于银，为银的 74%。这些优良的电学和热学性能，使得金在电子和热传导相关领域有着广泛的应用。
挥发性与稳定性：金的挥发性极小，在熔炼过程中，即使温度高达 1100 - 1300℃，其挥发损失也仅在 0.01% - 0.025% 之间。而且，金具有出色的化学稳定性，在常温或高温下，都不会被氧气直接氧化，在空气中能够长久保持其亮丽的色泽，这也是金制品能够历经岁月而依然璀璨的原因之一。
三、稳定的化学性质
抗腐蚀性：金的化学性质极为稳定，具有很强的抗腐蚀性。它不溶于一般的酸和碱，如盐酸、硫酸、硝酸等常见强酸以及氢氧化钠、氢氧化钾等强碱都无法对金造成腐蚀。然而，金却能溶解在一些特殊的混合酸中，比如王水（浓盐酸和浓硝酸按体积比 3:1 混合而成）。在王水中，金会发生化学反应，生成可溶的化合物。此外，金还能溶解于碱金属氰化物溶液、酸性的硫脲溶液、溴溶液、沸腾的氯化铁溶液以及有氧存在的钾、钠、钙、镁的硫代硫酸盐溶液等。
氧化态与化合物：金通常表现出 +1 和 +3 两种氧化态。常见的金化合物有氧化金（Au₂O₃），它是一种深褐色粉末，可溶于碱，在 160℃以上会分解为金和氧气。金的氟化物如氟化金（AuF）不稳定，易发生歧化反应生成金和三氟化金（AuF₃），三氟化金是一种橙黄色固体，具有强氟化性，可使苯燃烧，在 300℃真空条件下会升华形成亮金黄色针状晶体，500℃时又会分解生成金和氟。氯化金（AuCl₃）是一种柠檬黄色的粉末，在室温和大气压力下不会挥发和分解，但在水中会发生分解。溴化金（AuBr）为灰黄色粉末，加热至 250℃以上会分解出金和溴单质。硫化金（Au₂S）有深褐色或黑色粉末状，不溶于水和稀酸，但能溶于碱金属硫化物水溶液，形成络合物。
