الخواص الفيزيائية للذهب

يتميّز الذهب بأنّه مطواع للعمليات الميكانيكية؛ فالذهب الخالص له صلادة شبيهة بفلز الزنك، إذ تبلغ الصلادة وفق مقياس موس من 2.5 إلى 3 (ما يعادل قيمة 30–34 وفق اختبار فيكرز للصلادة).^[85] كما يتميّز الذهب أيضاً بقابلية الطرق العالية، إذ يمكن تشكيل صفيحة مساحتها حوالي متر مربّع واحد من مجرّد غرام واحد من الذهب؛ حتّى أنّه يمكن تطريق صفيحة من الذهب إلى أن تصبح شبه شفّافة، وهذه الصفائح شبه الشفّافة من الذهب ذات قدرة مرتفعة على عكس الأشعّة تحت الحمراء، ممّا يجعلها مناسبة للاستخدام في صناعة واقيات الوجه في البدلات المقاومة للحرارة وكذلك الأمر في صناعة خوذ بدلات الفضاء.^[86] كما تستخدم تلك الصفائح في التجارب العلمية كما فعل إرنست رذرفورد باستخدامه صفيحة من الذهب في تجربته ممّا أدّى إلى اكتشافه ظاهرة التبعثر، الأمر الذي أسهم بالنهاية في فهم بنية الذرّة.

للذهب ناقلية حرارية وكهربائية مرتفعة؛ كما يشكّل السبائك مع الفلزّات بسهولة. يتبلور الذهب وفق النظام البلوري المكعّب مركزي الوجوه بتعبئة متراصّة في الزمرة الفراغية Fm3m؛ في حين أنّ ثابت الشبكة البلّورية تبلغ قيمته 0.4078 نانومتر مع وجود 4 وحدات صيغة في وحدة الخليّة.^[87]

خام الذهب تحت المجهر

تبلغ كثافة الذهب 19.3 غ/سم³، وهي قريبة جدّاً من كثافة التنغستن (19.25 غ/سم³)؛ وذلك يفسّر استخدام التنغستن في تزييف سبائك الذهب، وذلك بطلي سبائك التنغستن بالذهب مثلاً؛^{[88][89][90][91]} أو بثقب سبائك الذهب وملئها بقضبانٍ من التنغستن.^[92] الذهب من أكثر الفلزّات كثافة، وللمقارنة تبلغ كثافةالرصاص (11.34 غ/سم³) أمّا أكثر العناصر الكيميائية كثافة فهو الأوزميوم (22.59 غ/سم³).^[93]

في حين أنّ معظم الفلزّات ذات لون رمادي أو فضي إلّا أنّ الذهب في الحالة الصلبة متميّز بلونه الأصفر المائل إلى الحمرة؛^[94] وهو أيضاً لون خدشه. وهذا اللون مميّز لذلك يخصّص لون ضمن الطيف المرئي باسم اللون الذهبي. يعود هذا اللون فيزيائياً إلى قيمة تردّد التذبذب البلازمي في إلكترونات التكافؤ عند الذهب، والتي تقع عند أغلب الفلزّات ضمن نطاق الأشعّة فوق البنفسجية في الطيف الكهرومغناطيسي، لكنّ تلك القيمة تقع عند الذهب ضمن الطيف المرئيوذلك بسبب التأثير الكمومي الحاصل على المدارات الذرّية في ذرّات الذهب.^[95][96] أمّا في الحالة المنصهرة فللذهب لون أصفر فاقع، ولا يستردّ لونه الذهبي الخاصّ به إلّا عندما يتصلّب. يعطي الذهب في معلقّاته الغروانية ألواناً مختلفة حسب كبر حجم الجسيمات، فعندما تكون صغيرةً يكون اللون أحمر، أمّا الجسيمات الكبيرة فتعطي لوناً أزرق.