ЗЛАТНИ ОКСИД (ИИИ) (АУ2О3): СТРУКТУРА, СВОЈСТВА И УПОТРЕБЕ - ХЕМИЈА - 2025

Голд оксид (ИИИ) је неорганско једињење чија хемијска формула је Ау ₂ О ₃ . Теоретски, могло би се очекивати да његова природа буде ковалентног типа. Међутим, присуство одређеног јонског карактера у његовој чврстини не може се у потпуности искључити; или шта је исто, претпоставимо да нема Ау ³⁺ катион заједно са О ^2- анионом .

Можда се чини контрадикторно да злато, као племенити метал, може да захрђа. У нормалним условима, комади злата (попут звезда на слици доле) не могу да се оксидују контактом са кисеоником у атмосфери; Међутим, када су озрачене са ултраљубичастим зрачењем у присуству озона, О ₃ , слика је другачија.

Златне звезде. Извор: Пекелс.

Ако би се златне звезде подвргле овим условима, оне би попримиле црвенкасто-смеђу боју, карактеристичну за Ау ₂ О ₃ .

Други поступци за добијање овог оксида укључују хемијску обраду поменутих звезда; на пример, конвертовањем масе злата одговарајућу хлорид, АуЦл ₃ .

Затим, да АуЦл ₃ , а остатак могућих златних соли формираних, додаје јака базној средини; и са тим се добија хидратизовани оксид или хидроксид, Ау (ОХ) ₃ . Коначно, ова последња једињења термички дехидриран добити Ау ₂ О ₃ .

Структура златног (ИИИ) оксида

Кристална структура Ау2О3. Извор: Материалсциентист

Горња слика приказује кристалну структуру златног (ИИИ) оксида. Приказан је распоред атома злата и кисеоника у чврстој супстанци, узимајући их у обзир неутрални атоми (ковалентна чврста супстанца) или јони (јонска чврста супстанца). Без сумње је довољно да уклоните или поставите Ау-О везе у сваком случају.

Према слици, претпоставља се да доминира ковалентни лик (што би било логично). Из тог разлога су атоми и везе приказани сферама и тракама. Златне сфере одговарају атомима злата (Ау ^ИИИ -О), а црвенкасте атомима кисеоника.

Ако погледате изблиза, видеће се да постоје јединице АуО ₄ , које су повезане атомима кисеоника. Други начин визуализације било би узети у обзир да је сваки Ау ³⁺ окружен са четири О ^2- ; наравно, из јонске перспективе.

Ова структура је кристална јер су атоми распоређени по истом обрасцу дугог домета. Дакле, његова јединична ћелија одговара ромбоедарском кристалном систему (исти на горњој слици). Стога, сви Ау ₂ О ₃ може градити ако сви ти сфере јединичне ћелије су дистрибуиране у простору.

Електронски аспекти

Злато је прелазни метал, а очекује се да његове 5д орбитале директно комуницирају са 2п орбиталама атома кисеоника. Ово преклапање њихових орбитала требало би теоретски да генерише траке проводљивости, што би претворило Ау ₂ О ₃ у чврсти полуводич.

Стога је права структура Ау ₂ О ₃ још сложенија с тим у виду.

Хидрати

Златни оксид може задржати молекуле воде у својим ромбоедарским кристалима, стварајући хидрате. Како се формирају такви хидрати, структура постаје аморфна, односно неуредна.

Хемијска формула за такве хидрате може бити било која од следећих, која у ствари нису у потпуности разјашњена: Ау ₂ О ₃ ∙ зХ ₂ О (з = 1, 2, 3, итд.), Ау (ОХ) ₃ , или Ау _к О _и (ОХ) _з .

Формула Ау (ОХ) ₃ представља превише поједностављење правог састава наведених хидрата. То је зато што су у златном (ИИИ) хидроксиду истраживачи такође открили присуство Ау ₂ О ₃ ; и стога је бесмислено третирати га изоловано као "једноставан" хидроксид прелазног метала.

Са друге стране, аморфна структура се може очекивати од чврсте супстанце са формулом Ау _к О _и (ОХ) _з ; будући да зависи од коефицијената к, и и з, чије би варијације довеле до свих врста структура које тешко могу да показују кристални образац.

Својства

Физичка присутност

То је чврсто црвенкасто смеђа боја.

Молекуларна маса

441,93 г / мол.

Густина

11,34 г / мЛ.

Тачка топљења

Топи се и распада на 160 ° Ц. Због тога му недостаје тачка кључања, па овај оксид никада не кључа.

Стабилност

Ау ₂ О ₃ термодинамички нестабилан јер као што је поменуто на почетку, злато не склони да оксидира под нормалним температурним условима. Тако се лако редукује да поново постане племенито злато.

Што је виша температура, бржа је реакција, која је позната и као термичко разлагање. Тако се Ау ₂ О ₃ на 160 ° Ц распада да би се добило метално злато и ослобађао молекуларни кисеоник:

2 Ау ₂ О ₃ => 4 Ау + 3 О ₂

Врло слична реакција се може догодити и са другим једињењима која промовишу поменуто смањење. Зашто смањење? Зато што злато поврати електроне које је из њега узео кисеоник; што је исто што и када каже да губи везе са кисеоником.

Растворљивост

Чврста је нерастворљива у води. Међутим, растворљив је у хлороводоничној и азотној киселини, услед стварања златних хлорида и нитрата.

Номенклатура

Златни (ИИИ) оксид је назив који регулише номенклатура залиха. Остали начини за спомињање су:

-Традиционална номенклатура: ауриц оксид, јер је валенција 3+ највећа за злато.

-Систематична номенклатура: диоро триоксид.

Апликације

Бојење стакла

Једна од његових најистакнутијих примена је додавање црвенкасте боје одређеним материјалима, као што је стакло, уз додавање одређених својстава својствених атомима злата.

Синтеза аурета и фулминантног злата

Ако Ау ₂ О _{додаје 3} у медијум где је растворљива, и у присуству метала, ауратес могу да се таложе после додавања јаке базе; који се састоје од АуО ₄ аниона ^- у друштву металних катиона.

Исто тако, Ау ₂ О ₃ реагује са амонијаком да би се формирало фулминант златну једињење, Ау ₂ О ₃ (НХ ₃ ) ₄ . Име му произилази из чињенице да је високо експлозиван.

Руковање самостално састављеним слојевима

Одређена једињења, попут диалкил дисулфида, РССР, се не адсорбује на исти начин на злато и његов оксид. Када се та адсорпција догоди, Ау-С веза се формира спонтано, где се атом сумпора излаже и дефинише хемијске карактеристике наведене површине у зависности од функционалне групе на коју је причвршћен.

РССР се не могу адсорбовати на Ау ₂ О ₃ , али могу на метално злато. Дакле, ако се модификовани површина злата и њеном степену оксидације, као и величина честица или слојева Ау ₂ О ₃ , а хетерогенији површина може бити дизајниран.

Ова Ау ₂ О ₃ -АСР површина у интеракцији је с металним оксидима одређених електронских уређаја, развијајући тако паметније површине у будућности.

Референце

1. Википедиа. (2018). Златни (ИИИ) оксид. Опоравак од: ен.википедиа.орг
2. Хемијска формулација. (2018). Златни (ИИИ) оксид. Опоравак од: формулационкуимица.цом
3. Д. Мицхауд. (2016., 24. октобра). Златна рђа. 911 Металурист. Опоравак од: 911металлургист.цом
4. Схи, Р. Асахи и Ц. Стампфл. (2007). Својства златних оксида Ау ₂ О ₃ и Ау ₂ О: Испитивање првих принципа. Америчко физичко друштво.
5. Цоок, Кевин М. (2013). Златни оксид као маскирајући слој за региоселективну хемију површина. Тезе и дисертације. Папир 1460.