(Hóa 12 – Chương 6) Vàng tây là tên dùng để gọi cho một loại hợp kim được kết hợp giữa vàng nguyên chất với một số kim loại khác như: Nickel, Palladium, Silver,… theo tỉ lệ phù hợp để tạo độ cứng, khắc phục những yếu điểm của vàng nguyên chất đó chính là sự mềm dẻo, khó tạo khối của chúng. Vàng tây 18K chứa 75,00% Au, còn lại là Ni, Ag. Để kiểm tra hàm lượng của Au trong mẫu vàng tây này có đúng theo tiêu chuẩn hay không bằng phương pháp điện phân thì một nhà kim hoàn đã thực hiện thí nghiệm sau:
- Lấy 1 chỉ vàng tây 18K đúng chuẩn có khối lượng 3,75 gam (đã được cân lại) làm điện cực
- Điện cực còn lại là thanh chì tinh khiết có khối lượng 2,00 gam.
- Nối chỉ vàng với điện cực dương và thanh chì tinh khiết với điện cực âm của nguồn điện một chiều, rồi nhúng hoàn toàn vào bình điện phân chứa 100mL dung dịch Au(NO${}_3$)${}_3$ 0,2M. Kẹp nối 2 điện cực đều làm bằng than chì tinh khiết (tro), có tiếp xúc với dung dịch Au(NO${}_3$)${}_3$.
- Điện phân ở hiệu điện thế phù hợp.
- Sau khi thấy chỉ vàng tan hết thì ngừng điện phân, làm khô, rồi cân thấy khối lượng của thanh than chì tinh khiết là 4,85 gam.
Biết trong quá trình điện phân nước không bay hơi và thể tích dung dịch không đổi, Au sinh ra do điện phân đều bám trên điện cực âm, không có cặn rắn dưới đáy bình.
a) Có thể thay kẹp điện cực than chì bằng dây Cu để thực hiện thí nghiệm phân tích này.
b) Tại cathode xảy ra phản ứng Au${}^{3+}$ + 3e → Au.
c) Mẫu vàng trên vượt tiêu chuẩn, hàm lượng Au hơn 75%.
d) Nồng độ dung dịch Au(NO${}_3$)${}_3$ sau điện phân là 0,2M.

a) Sai vì nếu thay Cu có thể tham gia phản ứng phụ trong quá trình điện phân, ảnh hưởng đến kết quả thí nghiệm. Than chì là chất tro, không tham gia phản ứng nên phù hợp hơn.
b) Đúng vì Ở cực âm (cathode), các ion vàng nhận electron để khử thành vàng kim loại bám lên điện cực than chì.
c) Sai vì xét khối lượng vàng bám lên điện cực: là 75% tức là 3,75.75%=2,185g, Ni (x mol), và Ag (y mol) ta có: 59x+108y+2,185=3,75; bảo toàn electron: 2x + y + $\frac{3,2,1825}{197}$ = 3. $\frac{4,85-2}{197}$; Giải ra ta được nghiệm âm, vậy mẫu vàng trên không đạt chuẩn (Ni, Ag có giá trị nhỏ hơn so với Au nên nếu vàng tây không đạt tiêu chuẩn thì %Au phải nhỏ hơn %Au tiêu chuẩn là 75%).
d) Sai vì nồng độ dung dịch Au(NO${}_3$)${}_3$ sau điện phân là: n${}_{A{u}^{3+}}$ = 0,2.0,1 = 0,02 mol; nAu = $\frac{2,85}{197}$ = 0,0145 mol; 0,02 - 0,0145 = 0,0055 mol; C = $\frac{0,0055}{0,1}$ = 0,055 M.
a) Sai vì nếu thay Cu có thể tham gia phản ứng phụ trong quá trình điện phân, ảnh hưởng đến kết quả thí nghiệm. Than chì là chất tro, không tham gia phản ứng nên phù hợp hơn.
b) Đúng vì Ở cực âm (cathode), các ion vàng nhận electron để khử thành vàng kim loại bám lên điện cực than chì.
c) Sai vì xét khối lượng vàng bám lên điện cực: là 75% tức là 3,75.75%=2,185g, Ni (x mol), và Ag (y mol) ta có: 59x+108y+2,185=3,75
bảo toàn electron: 2x + y + $\frac{3,2,1825}{197}$ = 3. $\frac{4,85-2}{197}$
Giải ra ta được nghiệm âm, vậy mẫu vàng trên không đạt chuẩn (Ni, Ag có giá trị nhỏ hơn so với Au nên nếu vàng tây không đạt tiêu chuẩn thì %Au phải nhỏ hơn %Au tiêu chuẩn là 75%)
d) Sai vì nồng độ dung dịch Au(NO${}_3$)${}_3$ sau điện phân là
n${}_{A{u}^{3+}}$ = 0,2.0,1 = 0,02 mol
nAu = $\frac{2,85}{197}$ = 0,0145 mol
0,02 - 0,0145 = 0,0055 mol
C = $\frac{0,0055}{0,1}$ = 0,055 M
Nồng độ dung dịch Au(NO${}_3$)${}_3$ sau điện phân là