Le costanti chimico-fisiche sono indicate nelle unità di misura più
utilizzate in Italia.
Ad esempio le energie di ionizzazione sono indicate in eV (elettronvolt),
anche se l'unità ufficiale dovrebbe essere il kJ/mol. |
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Massa atomica relativa |
196.96654 uma |
Configurazione elettronica |
[Xe] 4f14 5d10 6s1 |
Valenza |
1,3 |
Numeri
di ossidazione |
+1,
+3 |
Gusci |
2,8,18,32,18,1 |
Elettronegatività |
2.54 |
Stato di aggregazione a 25 °C |
Solido |
Struttura cristallina |
Cubico a facce centrate |
Energia di prima ionizzazione |
9.2257 eV |
Energia di seconda ionizzazione |
20.521 eV |
Energia di terza ionizzazione |
-> |
Raggio atomico |
1.79 Å |
Raggio covalente |
1.34 Å |
Raggio ionico |
0.85 (+3) Å |
Volume atomico |
10.2 cm³/mol |
Calore specifico |
0.128 J/gK |
Calore di vaporizzazione |
334.40 kJ/mol |
Calore di fusione |
12.550 kJ/mol |
Conducibilità elettrica |
0.452 ·106/cm · ohm |
Conducibilità termica |
3.17 W/cmK |
Temperatura di fusione |
1064.43°C |
Temperatura di ebollizione |
2808°C |
Densità a 293 K |
19.32 g/cm³ |
Durezza: 2.5 - 3 (scala di Mohs)
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Proprietà fisico-chimiche
Allo stato puro l'oro è incorruttibile, cioè non arrugginisce, è
eterno, inalterabile, omogeneo, facilmente trasportabile. Solo intorno al 1700 si è scoperto il primo reagente dell'oro,
una
miscela di acido cloridrico e acido nitrico colo potere di discioglierlo.
Ma il suo mito non fu minimamente destabilizzato, anzi quasi a sottolineare
la sua eccezionalità, al reagente
si attribuì il nome di "acqua regia".
Oggi conosciamo anche la solubilità dell'oro in cianuro di sodio
(NaCN) e di potassio (KCN),
la base del processo di cianurazione,
con cui si separa l'oro dagli altri componenti e che alla
fine del XIX
secolo fece arricchire enormemente l'industria estrattiva sudafricana
(però
le
soluzioni cianuriche provocano serie scottature della
pelle).
L'oro è anche un buon conduttore di calore e di elettricità:
si fonde alla temperatura di
1.064° C. La sua densità (peso
specifico) è di 19,3 gr/cm3 e solo i metalli del gruppo
del platino sono più pesanti dell'oro.
All'interno del primo gruppo del sistema periodico di Mendeleev,
insieme all'argento e al
rame forma un sottogruppo particolare di elementi aventi una composizione
dell'atomo
simile e di
alcune proprietà chimiche comuni: questo perché
in natura l'oro spesso esiste
insieme a quei due metalli. Non a caso
questi minerali hanno svolto funzioni di denaro.
Altre qualità chimiche dell'oro lo rendono invece simile a osmio,
iridio e platino, i quali,
insieme a rutenio, rodio e palladio, vengono
definiti "nobili" per la loro inerzia chimica,
che li
rende inossidabili.
Il più importante dal punto di vista economico è il platino.
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Proprietà di estrazione
L'oro è presente ovunque, spesso mescolato a una ventina di minerali
diversi: lo si trova in qualsiasi terreno, in ogni ganga, nell'acqua
di mare, ma nella stragrande maggioranza dei casi il suo tasso di concentrazione
è infimo.
Mediamente una tonnellata di crosta terrestre contiene, secondo alcuni
calcoli, 4 milligrammi di metalli giallo, cioè migliaia di volte
meno che rame, zinco o piombo. Sotto questo aspetto, i meteoriti (la
cui composizione chimica è simile a quella degli strati più
profondi della Terra) contengono più oro della crosta terrestre.
Secondo altri calcoli, per ottenere un'oncia d'oro, cioè 31,1035
gr, è mediamente necessario asportare e macinare oltre 5 tonnellate
di roccia. Al termine di questo ciclo l'oro non è ancora puro;
lo accompagnano argento, rame, piombo, zinco o platino e poiché
per la sua commercializzazione deve essere puro almeno al 99.5%, l'oro
subisce ulteriori passaggi che lo separano da ogni presenza estranea:
1. levigazione (il materiale greggio è frantumato e sottoposto
a fortissimi getti d'acqua in speciali recipienti, al fine di separarlo
dagli altri minerali: la ganga);
2. cianurazione (il minerale viene trattato con un cianuro alcalino,
si formano sali complessi e da questi viene estratto l'oro);
3. amalgamazione (il minerale viene macinato finemente e trattato
con mercurio, che forma un amalgama con loro, trattenendolo, mentre
il resto del minerale rimane inalterato; distillando in un secondo momento
l'amalgama si ottiene l'oro);
4. affinazione (il minerale viene trattato con sostanze come
l'acido solforico, l'acido nitrico o il cloro, che separano l'oro dal
resto del materiale). Buona parte dell'origine di tutti questi processi
va cercata nella civiltà egizia di 3000 anni fa.
La stragrande maggioranza dell'oro non viene estratta in forma di pepita,
ma in miniera, mescolato ad altri minerali, oppure in polvere, vicino
alla superficie terrestre, oppure presso fiumi (giacimenti alluvionali).
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Proprietà di lavorazione
L'oro puro è un metallo molto tenero. Per questo motivo non
si fanno i gioielli in oro puro: si consumerebbero molto in fretta.
I metalli che legano con l'oro puro sono diversi: l'argento, il rame
e (ma è molto costoso) il palladio. Anche la valutazione è
in rapporto con la quantità di metallo prezioso e di secondo
metallo presente.
Sorprendente è la sua duttilità, cioè la docilità
con la quale si lascia ridurre in fili sottilissimi; da un solo grammo
si è ottenuto un filo lungo oltre 3.500 m. Non meno spettacolare
è la sua malleabilità: tecnicamente è possibile
battere un'oncia d'oro al punto da ottenerne un foglio con una superficie
di 16 mq. Una lamina può avere uno spessore impalpabile, fino
a 0,1 micron (milionesimo di metri).
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Leghe e titoli
Essendo l'oro un metallo tenero, da solo non può essere impiegato
nella fabbricazione di gioielli perché non ne verrebbe garantita
la durata. Ecco la ragione per cui è sempre associato ad altri
metalli che gli conferiscono la necessaria durezza: le varie combinazioni
di oro con altri metalli si chiamano leghe.
I metalli più comunemente usati per rendere l'oro lavorabile
in gioielleria sono il rame, l'argento, il palladio e pochi altri. La
sapiente miscela di oro con altri metalli, fa assumere a quest'ultimo
sfumature di colore diverse dall'originario giallo solare, infatti i
colori che periodicamente si alternano alla ribalta della moda sono
ottenibili mediante opportuni dosaggi nella formulazione della lega:
Oro giallo: |
argento e rame |
Giallo pallido: |
poco rame molto argento |
Oro rosa: |
molto rame poco argento |
Oro rosso: |
rame |
Oro bianco: |
palladio |
Oro verde: |
argento |
Oro lilla: |
alluminio |
Oro blu: |
cobalto |
Le leghe sono diverse
sia in funzione dei metalli che vengono associati all'oro sia in funzione
della quantità d'oro impiegato; il rapporto tra la quantità
di oro e quella di altri metalli presenti nella lega si chiama titolo.
Il titolo è espresso in millesimi, è la quantità
d'oro presente nella lega (unione con altri metalli) di cui è
composto il gioiello in millesimi per grammo.
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Il
carato è un'unità di misura che corrisponde
a 41.6 millesimi di grammo di oro nella lega. Ad esempio l'oro italiano
che è praticamente sempre a 18 carati equivale alla presenza di
750 parti di oro contro 250 parti di altro metallo nelle 1000 parti della
lega di cui è fatto il monile: appunto a 18 carati. In molti paesi
si usa una caratura più leggera: si va dai 9 carati dei paesi poveri
ai 14 di paesi come la Francia e l'Inghilterra. Ciò significa che
un gioiello ha meno oro e, quindi, costa meno.
Qui di seguito sono indicati con entrambe le definizioni i titoli più
comunemente usati per la realizzazione di gioielli:
8 carati = 333 millesimi di grammo
12 carati = 500 millesimi di grammo
14 carati = 585 millesimi di grammo
18 carati = 750 millesimi di grammo
22 carati = 916 millesimi di grammo
24 carati = 999 millesimi di grammo
Il più usato
è quello di 18 carati. Ma sui lingotti conservati nelle banche
si trova anche il titolo 999.
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La
legge impone che su ogni manufatto d'oro il produttore apponga uno speciale
punzone con il titolo della lega, della cui veridicità è
completamente responsabile. I punzoni che, in Italia, obbligatoriamente
devono apparire su ogni oggetto in oro sono: quello che si riferisce al
titolo e quello che rappresenta il marchio di identificazione del fabbricante.
Una domanda commerciale: perché l’oro usato (rottame) vale
meno del prezzo della giornata?
Perché il prezzo della giornata si riferisce all’oro puro,
quindi ad oro che ha come titolo 999 millesimi, mentre gli oggetti che
si trovano in commercio sono legati a 750 millesimi, quindi già
per differenza di titolo il prezzo si abbassa.
Inoltre gli oggetti nel tempo perdono un po’ d’oro puro, quindi
da 750 millesimi si può scendere anche a 740/730 millesimi.
Comunque si deve valutare sempre la quantità d'oro che effettivamente
stiamo acquistando, non la lavorazione, la quale ha un valore a parte.
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