Добавете ценово известие

Защо златото е жълт метал

Публикувано от Даниел Василев в категория Анализи на 08.07.2021
Цена злато (XAU-BGN)
3 398 BGN/oz
  
+ 15 BGN
Цена сребро (XAG-BGN)
40 BGN/oz
  
+ 0 BGN

Можете да чуете текста на статията като епизод на подкаста Tavex новини & анализи. Той е достъпен във всички платформи: 👇

 


Както всеки отделен химичен елемент, златото притежава уникални характеристики, които го превръщат в блестящ жълт метал. Благодарение на тях, то е и много трудно за фалшифициране. Златото има специфична плътност, която е 19,3 грама на кубичен сантиметър – свойство, което не притежава никой друг метал. То е открито от Архимед още в древността. Въпреки че едва ли великият математик е улучил точната му плътност, все пак с опитите си той доказва на владетеля на Сиракуза, че короната му не е изработена от чисто злато.

В днешната статия ще разгледаме обаче други свойства на златото – причината за неговия блясък и жълт цвят. Те са тези, които правят златото визуално примамливо. Затова, в комбинация с трудното му добиване и фалшифициране, то се е превърнало в желан метал за изработването на бижута, а в последствие и на пари.

Вижте повече по темата: Какво са парите

Нещо повече, то не променя статуса си на търсен продукт от зората на човешката история до наши дни. Човечеството се интересува от златото от хилядолетия и вълнението, което то предизвиква, изглежда, не стихва. Също интересно е, че сякаш колкото по-старо е златото, толкова по-търсено е то.

Вижте повече по темата: Златна монета от 1933 г. се продаде за рекордните 18,9 милиона долара

Танцът на електроните или защо металите блестят

При металите около положително зареденото ядро кръжат слабо свързани отрицателно заредени електрони. Заради тази си връзка, обикалящите в орбита около атомните ядра (съставени от положителните протони и заредените с нулев електрически заряд неутрони) такива, формират това, което в науката се нарича „море от електрони“. В него електроните не са пряко свързани с нито един отделен атом.

В наличност

1 грам абонаментно златно кюлче Tavex

Продаваме 125 лв. 114 114 125 125
Купуваме 114лв.
Сравнение Известие Добавете към количката

Атомите, съставящи къс метал, могат да се движат спрямо останалите атоми, без да се нарушава връзката между тях. Затова металът не се разрушава при движението им. Тази връзка не е молекулярна и повечето метали проявяват сходни характеристики. Сред тях са високата електропроводимост и ковкостта.

Вижте повече по темата: Австралия вещае спад на добива и ръст на търсенето на злато

Светлината е електромагнитна вълна. Когато тя се сблъска с повърхността на метал, нейното електромагнитно поле създава „ефект на вълната“ в морето от електрони. Те абсорбират енергията от вълната, която обикновено попада в спектъра на ултравиолетовата светлина, и започват да вибрират с честотата на вълната.

Заради електрическия заряд, влизащите в интеракция помежду си електрони създават електрическо поле. Но това не е единственият феномен, който се случва. Ако беше така, всеки път, когато светлина попаднеше върху метал и някой човек го докоснеше, щеше да изпитва лек токов удар.

Електроните всъщност създават втора светлинна вълна. Тя постига два ефекта. Първо, чрез нея общото електрическо поле на метал остава нула. Затова те не причиняват токов удар. Второ, ние виждаме тази вълна. Така се създава металическият блясък, който познаваме.

Защото златото блести по различен начин

Втората вълна, създадена от морето от електрони, всъщност представлява множество вълни с различни дължини от видимия спектър. Те не са равни пропорции, но, тъй като включват целия спектър, повечето метали имат сивкаво-бял отблясък.

Но блясъкът на златото е различен. За да разберем защо, трябва да се гмурнем малко по-дълбоко в законите на физиката.

Вижте повече по темата: Как Базел III може да доведе до нарастваща цена на златото

Периодичният номер на златото (Au) в Менделеевата таблица е 79 и в ядрото му има 79 протона и 118 неутрона, около които кръжат 79 електрона. Затова то е относително плътно и тежко. Но и електроните му трябва да работят много усилено, за да не се блъснат в ядрото, привлечени от електростатичното му поле.

Този феномен е описан от Санджукта Мондал за ScienceABC:

Според модела на атома на Нилс Борс, електроните се движат около ядрото в орбити. Те поддържат определено количество кинетична енергия, за да не бъдат привлечени към него. Представете си какво ще стане, ако завържете камък на връв и започнете да го въртите. Той ще поддържа конкретна дистанция от центъра, докато кръжи около него в орбита, но когато спрете въртенето, чрез спираловидно движение камъкът ще падне в него.

Нилс Бор и Алберт Айнщайн и защо златото е жълт метал „Усилената работа“ означава, че те трябва да се движат много бързо. Всъщност електроните в златния атом кръжат в орбита около ядрото приблизително с половината от скоростта на светлината. Според Специалната теория на относителността (E = mc2) на Алберт Айнщайн (на снимката с Нилс Бор), колкото повече скоростта на една частица се доближава до тази на светлината, толкова по-тежка става тя. Затова масата на електроните на златото нараства приблизително с една пета.

Но тъй като вече са по-тежки, радиусът, по който те се движат около ядрото, се понижава. Във физиката това се нарича радиус на Бор. Заради неговото намаляване и в резултат на увеличаването на масата на електроните, златото блести по различен начин от другите метали.

Но ако единствената причина златото да е жълт метал е неговият периодичен номер, не би ли трябвало оловото, което има 82 протона в ядрото си и 82 електрона около него, да е още по-жълто?

Квантовата физика или защо златото е жълт метал

Тук на помощ идва квантовата физика, според която електроните имат природа на кванти и вълни и кръжат във вероятностен облак около атомното ядро. Това поведение се описва от атомната орбитала. В зависимост от това в кой слой се намират електроните, според орбиталата те имат различна форма. Най-силно привличане от позитивно заредените протони в атомното ядро изпитват сферичните s орбитали, намиращи се в най-отдалечения електронен слой.

Вижте повече по темата: Как добивът на злато прави България по-богата

Когато те изпитват по-силно привличане към атомното ядро, силата, с която електронните в другите слоеве се привличат към него, се понижава. Затова разстоянието между последния (този на s орбиталите) и предпоследния (този на d орбиталите) електронен слой се скъсява.

Да се върнем към описанието по-горе. Светлината попада върху златото и се абсорбира. Но тъй като разстоянието между орбиталите от различните слоеве е по-късо заради различните сили, с които те се привличат към ядрото, е необходима по-малко енергия, за да може тя да прескочи от d орбиталите към s орбиталите.

Точно това прави златото уникално в сравнение с повечето метали и поради тази причина то няма типичния сивкаво-бял отблясък. Заради по-малката енергия, което златото поглъща, тя вече не е в ултравиолетовия спектър, а в синьо-виолетовия спектър. Затова втората светлинна вълна, която златото излъчва и която ние виждаме, съдържа всички цветове във видимия спектър, с изключение на синьото и виолетовото.

Казано иначе, вълните, които ние виждаме, се намират в червено-зеления спектър. Както знаем от часовете по изобразително изкуство, комбинацията от червено и зелено ни дава жълто. Затова златото е жълт метал.

 

Подкастът Tavex новини & анализи е достъпен във всички платформи:

 

 

Интересувате се от инвестиционно злато

Препоръчваме Ви да прочетете още