De ce este aurul atât de moale

Aurul este cel mai maleabil element, dar care este știința din spatele acestui lucru?

Aurul este cel mai maleabil element, potrivit lui Mike Bullivant, chimist la The Open University din Milton Keynes, Anglia. Este atât de maleabil, încât poate fi ciocănit pentru a fi mai subțire decât o lungime de undă a luminii vizibile, arată un studiu al Universității Leeds din Anglia. Dar de ce este aurul atât de maleabil?

În primul rând, este important să distingem maleabilitatea de moliciune. Maleabilitatea este o măsură a măsurii în care un material poate fi martelat într-o formă nouă fără a se rupe. În timp ce alte metale se fragmentează atunci când sunt bătute dincolo de un anumit punct, o singură uncie (28 de grame) de aur poate fi ciocănită într-o foaie care măsoară aproximativ 5 metri pe o latură, iar peliculele de aur cunoscute sub numele de foiță de aur pot fi subțiri până la cinci milioanime de inch (0,000127 milimetri), sau de aproximativ 400 de ori mai subțiri decât un fir de păr uman, potrivit Jefferson Lab din Newport News, Virginia.

În schimb, există mai multe definiții ale durității și moliciunii, în funcție de modul în care se testează rezistența unui material. Pe baza scalei Mohs, care măsoară cât de bine rezistă un material la zgârieturi, cel mai moale metal este cesiul, care este suficient de moale pentru a fi tăiat cu un cuțit de unt, potrivit Guinness World Records. Se poate spune că cel mai moale metal ar putea fi mercurul, care „este un lichid la temperatura camerei și se deformează mai ușor decât aurul”, a declarat, pentru Live cience, Mark Jones, consultant în chimie și membru al Societății Americane de Chimie: „Este, după părerea mea, mai moale decât aurul”.

Ce face ca aurul să fie maleabil

Maleabilitatea aurului rezultă probabil din doi factori: structura sa atomică și modul în care atomii săi se leagă între ei, a declarat Dror Fixler, inginer în domeniul electro-opticii și director al Institutului de Nanotehnologie și Materiale Avansate Bar-Ilan din Israel.

Structura atomică a aurului face ca acesta să posede o așa-numită structură cristalină cubică cu fețe centrate, a spus Fixler: „În această structură, fiecare atom este înconjurat de 12 atomi vecini”, a declarat el pentru Live Science. „Aranjamentul atomilor într-o rețea cubică cu fețe centrate permite o deformare ușoară fără a perturba structura generală”.

În plus, aurul este un metal. Acest lucru înseamnă că atomii săi sunt ținuți împreună prin legături metalice, în care electronii cei mai exteriori ai fiecărui atom sunt liberi să se deplaseze în jurul structurii generale a materialului. „Acest nor de electroni delocalizați permite atomilor să alunece ușor unii pe lângă alții, făcând metalul maleabil”, a declarat Fixler.

Cu toate acestea, Jones a pus la îndoială faptul că acești factori sunt suficienți pentru a explica maleabilitatea aurului: „Cuprul și argintul au în comun aceeași configurație electronică. Ei se leagă la fel. Ele nu sunt la fel de moi ca aurul. Asta înseamnă că altceva este în joc”.

În mod frecvent, metalele nu sunt un singur cristal mare – în schimb, ele sunt alcătuite din cristale mici numite granule, a spus Jones. Iar studiul din 1977 de la Universitatea din Leeds a sugerat că dimensiunea granulelor pe care le formează aurul poate ajuta la explicarea maleabilității sale. Este cunoscut faptul că aurul este puțin probabil să se lege chimic cu alte elemente. Acest lucru înseamnă că grăunțele de aur nu sunt pătate cu straturi de oxizi pe suprafața lor, așa cum ar putea fi grăunțele de cupru și argint, a spus Jones. Acești oxizi fac ca granulele de cupru și argint să fie mai susceptibile de a se fragmenta. În schimb, absența acestor oxizi poate contribui la menținerea aurului mai maleabil decât alte metale.