Štruktúra, vlastnosti, názvoslovie a použitia zlata (III) (Au2O3)

oxid zlatý (III) "Anorganická zlúčenina" je anorganická zlúčenina, ktorej chemický vzorec je Au₂O₃. Teoreticky možno očakávať, že jeho povaha bude kovalentného typu. Prítomnosť určitého iónového charakteru vo svojej pevnej látke sa však nedá úplne vyhodiť; alebo to, čo je rovnaké, predpokladajte neprítomnosť Au kationtu³⁺ vedľa aniónu O^2-.

Môže sa zdať protirečivé, že zlato, ktoré je ušľachtilým kovom, môže hrdzavieť. Za normálnych podmienok sa kúsky zlata (ako hviezdy na obrázku nižšie) nemôžu oxidovať kontaktom s kyslíkom v atmosfére; avšak pri ožiarení ultrafialovým žiarením v prítomnosti ozónu, OR₃, obrázok je iný.

Ak by boli zlaté hviezdy vystavené týmto podmienkam, zmenili by sa červenohnedé, charakteristické pre Au₂O₃.

Iné spôsoby na získanie tohto oxidu by zahŕňali chemickú úpravu uvedených hviezd; napríklad premenu zlatej hmoty na jej príslušný chlorid, AuCl₃.

Po, do AuCl₃, a zvyšok vzniknutých solí zlata sa pridá, pridá sa silné zásadité médium; a tým získate hydratovaný oxid alebo hydroxid, Au (OH)₃. Nakoniec sa táto posledná zlúčenina tepelne dehydratuje, čím sa získa Au₂O₃.

index

• 1 Štruktúra oxidu zlata (III)
  • 1.1 Elektronické aspekty
  • 1.2 Hydráty
• 2 Vlastnosti
  • 2.1 Fyzický vzhľad
  • 2.2 Molekulová hmotnosť
  • 2.3 Hustota
  • 2.4 Teplota topenia
  • 2.5 Stabilita
  • 2.6 Rozpustnosť
• 3 Nomenklatúra
• 4 Použitie
  • 4.1 Farbenie skiel
  • 4.2 Syntéza aurátov a fulminujúce zlato
  • 4.3 Manipulácia so samonosnými monovrstvami
• 5 Referencie

Štruktúra oxidu zlata (III) \ t

Kryštálová štruktúra oxidu kremičitého je znázornená na hornom obrázku. Usporiadanie atómov zlata a kyslíka v pevnej látke je znázornené buď ako neutrálne atómy (kovalentná pevná látka) alebo ako ióny (iónová pevná látka). Bez ohľadu na to postačuje v každom prípade odstrániť alebo umiestniť prepojenia Au-O.

Podľa obrazu sa predpokladá, že prevláda kovalentný charakter (čo by bolo logické). Z tohto dôvodu sú uvedené atómy a väzby znázornené guľôčkami a stĺpcami. Zlaté guľôčky zodpovedajú atómom zlata (Au^III-O) a načervenalé na atómoch kyslíka.

Ak sa pozriete pozorne, uvidíte, že existujú jednotky AuO₄, ktoré sú spojené atómami kyslíka. Ďalším spôsobom, ako si predstaviť, by bolo zvážiť, že každý Au³⁺ je obklopený štyrmi O^2-; Samozrejme, z iónového hľadiska.

Táto štruktúra je kryštalická, pretože atómy sú usporiadané tak, aby sledovali rovnaký vzor dlhého dosahu. Jeho jednotná bunka teda zodpovedá kosoštvorcovému kryštalickému systému (rovnaký ako na hornom obrázku). Preto všetky Au₂O₃ by mohli byť postavené, ak by boli všetky sféry jednotkovej bunky distribuované v priestore.

Elektronické aspekty

Zlato je prechodný kov a je možné očakávať, že jeho 5d orbitály interagujú priamo s 2p orbitálmi atómu kyslíka. Toto prekrývanie ich orbitálov by malo teoreticky generovať vodivé pásy, ktoré by konvertovali Au₂O₃ v pevnom polovodiči.

Preto je skutočná štruktúra Au₂O₃ je to ešte zložitejšie.

hydráty

Oxid zlata môže zadržať molekuly vody v rámci svojich kosoštvorcových kryštálov, čo vedie k vzniku hydrátov. Keď sa takéto hydráty vytvoria, štruktúra sa stane amorfnou, to znamená, že je neusporiadaná.

Chemický vzorec pre takéto hydráty môže byť ktorýkoľvek z nasledujúcich, ktorý v skutočnosti nie je dostatočne objasnený: Au₂O₃H zH₂O (z = 1, 2, 3 atď.), Au (OH)₃, alebo Au_xO_a(OH)_z.

Vzorec Au (OH)₃ predstavuje nadmerné zjednodušenie skutočného zloženia uvedených hydrátov. Je to preto, že v rámci hydroxidu zlata (III) vedci zistili aj prítomnosť Au₂O₃; a preto má zmysel, aby sa s ním zaobchádzalo izolovane ako s "jednoduchým" hydroxidom prechodného kovu.

Na druhej strane tuhá látka so vzorcom Au_xO_a(OH)_z možno očakávať amorfnú štruktúru; pretože to závisí od koeficientov x, a a z, ktorých variácie by viedli k vzniku všetkých druhov štruktúr, ktoré by sotva mohli vykazovať kryštalický vzor.

vlastnosti

Fyzický vzhľad

Je to červenohnedá tuhá látka.

Molekulová hmotnosť

441,93 g / mol.

hustota

11,34 g / ml.

Teplota topenia

Roztopí sa a rozkladá sa pri 160 ° C. Chýba teda bod varu, takže tento oxid nikdy nedosiahne teplotu varu.

stabilita

Au₂O₃ je termodynamicky nestabilný, pretože, ako bolo uvedené na začiatku, zlato nemá tendenciu oxidovať za normálnych teplotných podmienok. Takže sa ľahko redukuje, aby sa opäť stala ušľachtilým zlatom.

Čím vyššia je teplota, tým rýchlejšia je reakcia, ktorá je známa ako tepelný rozklad. Takže, Au₂O₃ pri 160 ° C sa rozkladá za vzniku kovového zlata a uvoľňuje molekulárny kyslík:

2 Au₂O₃ => 4 Au + 3O₂

Veľmi podobná reakcia môže nastať s inými zlúčeninami, ktoré podporujú uvedené zníženie. Prečo zníženie? Pretože zlato sa vracia, aby získalo elektróny, ktoré z neho kyslík odviedol; čo je rovnaké ako tvrdenie, že stráca spojenie s kyslíkom.

rozpustnosť

Je to tuhá látka nerozpustná vo vode. Je však rozpustný v kyseline chlorovodíkovej a v kyseline dusičnej v dôsledku tvorby chloridov a nitrátov zlata.

názvoslovie

Oxid zlata (III) je názov, ktorý sa riadi nomenklatúrou zásob. Iné spôsoby, ako to spomenúť, sú:

-Tradičná nomenklatúra: oxid boritý, pretože valencia 3+ je najvyššia pre zlato.

-Systematická nomenklatúra: dioroxid.

aplikácie

Farbenie skiel

Jedným z jeho najvýznamnejších použití je poskytnúť načervenalé farby určitým materiálom, ako sú napríklad okuliare, okrem toho, že udeľujú určité vlastnosti, ktoré sú vlastné atómom zlata..

Syntéza aurátov a fulminujúce zlato

Ak sa pridá Au₂O₃ na médium, v ktorom je rozpustný, a v prítomnosti kovov, auráty sa môžu vyzrážať po pridaní silnej bázy; ktoré sú tvorené AuO aniónmi₄^- v spoločnosti kovových katiónov.

Tiež, Au₂O₃ reaguje s amoniakom za vzniku zlúčeniny, ktorá zháša zlato, Au₂O₃(NH₃)₄. Jeho názov vychádza zo skutočnosti, že je vysoko výbušný.

Manipulácia so samonosnými monovrstvami

Na zlato a jeho oxid nie sú určité zlúčeniny, ako sú dialkyldisulfidy, RSSR, adsorbované rovnakým spôsobom. Keď nastane táto adsorpcia, spontánne sa vytvorí väzba Au-S, kde atóm síry vykazuje a definuje chemické vlastnosti uvedeného povrchu v závislosti od funkčnej skupiny, na ktorú je viazaný..

RSSR nemôže adsorbovať na Au₂O₃, ale na kovové zlato. Preto, ak je povrch zlata a jeho stupeň oxidácie modifikovaný, rovnako ako veľkosť častíc alebo vrstiev Au₂O₃, môže byť navrhnutý viac heterogénny povrch.

Tento povrch Au₂O₃-AuSR spolupracuje s oxidmi kovov určitých elektronických zariadení, čím sa vyvíjajú budúce inteligentnejšie povrchy.

referencie

1. Wikipedia. (2018). Oxid zlata. Zdroj: en.wikipedia.org
2. Chemické zloženie (2018). Oxid zlata (III). Získané z: formulacionquimica.com
3. D. Michaud. (24. október 2016). Oxidy zlata. 911 Metalurgik. Zdroj: 911metallurgist.com
4. Shi, R. Asahi a C. Stampfl. (2007). Vlastnosti oxidov zlata Au₂O₃ a Au₂O: Vyšetrovanie prvého princípu. Americká fyzická spoločnosť.
5. Cook, Kevin M. (2013). Gold Oxide ako maskovacia vrstva pre regioselektívnu povrchovú chémiu. Práce a dizertačné práce. Papier 1460.