Struktura, svojstva, nomenklatura i upotreba zlatnog oksida (III) (Au2O3)

zlatni oksid (III) je anorganski spoj čija je kemijska formula Au₂O₃. Teoretski se može očekivati ​​da je njegova priroda kovalentnog tipa. Međutim, prisutnost određenog ionskog karaktera u njegovoj krutini ne može se potpuno odbaciti; ili što je isto, pretpostaviti odsutnost licence³⁺ pored aniona O^2-.

Može se činiti proturječno da zlato, kao plemeniti metal, može hrđati. U normalnim uvjetima, komadi zlata (poput zvijezda na slici ispod) ne mogu se oksidirati kontaktom s kisikom u atmosferi; međutim, kada je ozračena ultraljubičastim zračenjem u prisutnosti ozona, OR₃, slika je drugačija.

Da su zlatne zvijezde bile podvrgnute tim uvjetima, pretvorile bi se u crvenkasto smeđu, karakterističnu za Au₂O₃.

Druge metode za dobivanje tog oksida uključuju kemijsku obradu navedenih zvijezda; na primjer, pretvaranje zlatne mase u odgovarajući klorid, AuCl₃.

Nakon toga, na AuCl₃, i ostatak od mogućih nastalih soli zlata, dodan je jak bazični medij; s tim dobivate hidrirani oksid ili hidroksid, Au (OH)₃. Konačno, ovaj posljednji spoj se termički dehidrira da se dobije Au₂O₃.

indeks

• 1 Struktura zlatnog oksida (III)
  • 1.1 Elektronski aspekti
  • 1.2 Hidrati
• 2 Svojstva
  • 2.1 Fizički izgled
  • 2.2 Molekulska masa
  • 2.3 Gustoća
  • 2.4 Točka taljenja
  • 2.5 Stabilnost
  • 2.6 Topljivost
• 3 Nomenklatura
• 4 Upotreba
  • 4.1 Bojenje naočala
  • 4.2 Sinteza aurata i fulminirajućeg zlata
  • 4.3 Rukovanje samostalnim slojevima
• 5 Reference

Struktura zlatnog oksida (III)

Kristalna struktura zlata (III) oksida prikazana je na gornjoj slici. Prikazan je raspored atoma zlata i kisika u krutini, bilo kao neutralni atomi (kovalentna kruta tvar), ili kao ioni (ionska krutina). Nejasno je dovoljno ukloniti ili postaviti Au-O veze u svakom slučaju.

Prema slici, pretpostavlja se da prevladava kovalentni karakter (što bi bilo logično). Iz tog razloga, predstavljeni atomi i veze prikazani su sferama i stupcima. Zlatne kugle odgovaraju atomima zlata (Au^III-O), i crvenkaste do atoma kisika.

Ako pažljivo pogledate, vidjet ćete da postoje AuO jedinice₄, koji su spojeni atomima kisika. Drugi način da se vizualizira bilo bi uzeti u obzir da je svaka Au³⁺ je okružen s četiri O^2-; Naravno, iz ionske perspektive.

Ova struktura je kristalna jer su atomi uređeni u skladu s istim dugim rasponom. Dakle, njegova jedinstvena stanica odgovara romboedarnom kristalnom sustavu (isto kao i na gornjoj slici). Dakle, sve Au₂O₃ može se izgraditi ako su sve te sfere jedinične ćelije raspodijeljene u prostoru.

Elektronski aspekti

Zlato je prijelazni metal, te se može očekivati ​​da njegove 5d orbitale izravno djeluju s 2p orbitalima atoma kisika. Ovo preklapanje njihovih orbitala teoretski bi trebalo generirati provodne trake, koje bi pretvorile Au₂O₃ u čvrstom poluvodiču.

Stoga, istinska struktura Au₂O₃ s tim je još složenija.

hidratima

Zlatni oksid može zadržati molekule vode unutar svojih romboedričnih kristala, što dovodi do hidrata. Kada se takvi hidrati formiraju, struktura postaje amorfna, tj. Neuređena.

Kemijska formula za takve hidrate može biti bilo koje od sljedećeg, što zapravo nije duboko razjašnjeno: Au₂O₃ZH₂O (z = 1, 2, 3, itd.), Au (OH)₃, ili Au_xO_i(OH)_z.

Formula Au (OH)₃ predstavlja pretjerano pojednostavljenje pravog sastava navedenih hidrata. To je zbog toga što su unutar zlatnog hidroksida (III) istraživači također pronašli prisutnost Au₂O₃; i stoga, ima smisla tretirati ga izolirano kao "jednostavni" hidroksid prijelaznog metala.

S druge strane, krutina s formulom Au_xO_i(OH)_z može se očekivati ​​amorfna struktura; budući da to ovisi o koeficijentima x, i i z, čije bi varijacije dovele do svih vrsta struktura koje jedva mogu pokazati kristalni uzorak.

nekretnine

Fizički izgled

To je crvenkasto smeđa krutina.

Molekulska masa

441,93 g / mol.

gustoća

11,34 g / ml.

Točka taljenja

Topi se i razgrađuje na 160ºC. Zbog toga nedostaje točka vrenja, tako da ovaj oksid nikada ne dosegne točku vrenja.

stabilnost

Au₂O₃ ona je termodinamički nestabilna jer, kao što je spomenuto na početku, zlato ne nastoji oksidirati u normalnim temperaturnim uvjetima. Tako se lako reducira da postane ponovno plemenito zlato.

Što je temperatura viša, to je brža reakcija, poznata kao termička razgradnja. Dakle, Au₂O₃ na 160 ° C razgrađuje se kako bi proizveo metalno zlato i oslobodio molekularni kisik:

2 Au₂O₃ => 4 Au + 3 O₂

Vrlo slična reakcija može se pojaviti s drugim spojevima koji favoriziraju spomenuto smanjenje. Zašto smanjenje? Zato što se zlato vraća kako bi zadobilo elektrone koje mu je kisik oduzeo; što je isto kao da kaže da gubi vezu s kisikom.

topljivost

To je krutina netopljiva u vodi. Međutim, topiv je u klorovodičnoj kiselini i dušičnoj kiselini, zbog stvaranja klorida i nitrata zlata.

nomenklatura

Zlatni oksid (III) naziv je nomenklature zaliha. Drugi načini za spomenuti su:

-Tradicionalna nomenklatura: aurerični oksid, jer je valencija 3+ najviša za zlato.

-Sustavna nomenklatura: dioro trioksid.

aplikacije

Bojanje naočala

Jedna od njegovih najistaknutijih primjena je pružanje crvenkastih boja određenim materijalima, kao što su naočale, uz dodavanje određenih svojstava svojstvenih atomima zlata..

Sinteza aurata i punog zlata

Ako se doda Au₂O₃ na medij u kojem je topljiv, a u prisutnosti metala, aurati se mogu taložiti nakon dodavanja jake baze; koji su formirani od AuO aniona₄^- u društvu metalnih kationa.

Također, Au₂O₃ reagira s amonijakom kako bi se dobilo zlatno punjenje, Au₂O₃(NH₃)₄. Njegovo ime proizlazi iz činjenice da je vrlo eksplozivno.

Rukovanje samostalnim slojevima

Na zlato i njegov oksid, neki spojevi, kao što su dialkil disulfidi, RSSR, nisu adsorbirani na isti način. Kada dođe do ove adsorpcije, spontano se formira Au-S veza, gdje atom sumpora pokazuje i definira kemijske karakteristike navedene površine, ovisno o funkcionalnoj skupini na koju je vezan..

RSSR se ne može adsorbirati na Au₂O₃, ali na metalnom zlatu. Stoga, ako se površina zlata i njegov stupanj oksidacije modificiraju, kao i veličina čestica ili slojeva Au₂O₃, može se oblikovati više heterogena površina.

Ova površina Au₂O₃-AuSR komunicira s metalnim oksidima određenih elektroničkih uređaja i tako razvija buduće pametnije površine.

reference

1. Wikipedia. (2018.). Gold (III) oksid. Preuzeto s: en.wikipedia.org
2. Kemijska formulacija (2018.). Zlatni oksid (III). Oporavio se od: formulaacionquimica.com
3. D. Michaud. (24. listopada 2016.) Zlatni oksidi. 911 Metalurg. Preuzeto s: 911metallurgist.com
4. Shi, R. Asahi i C. Stampfl. (2007). Svojstva zlatnih oksida Au₂O₃ i Au₂O: Istraga o prvim načelima. Američko fizičko društvo.
5. Cook, Kevin M. (2013). Zlatni oksid kao sloj maskiranja za regioselektivnu površinsku kemiju. Teze i disertacije. Papir 1460.