Zelta oksīda (III) (Au2O3) struktūra, īpašības, nomenklatūra un izmantošanas veidi

The zelta oksīds (III) ir neorganisks savienojums, kura ķīmiskā formula ir Au₂O₃. Teorētiski varētu sagaidīt, ka tā būtība ir kovalentiska. Tomēr noteiktu jonu rakstura klātbūtni tās cietā vielā nevar pilnībā izmest; vai tas, kas ir tāds pats, pieņemsim, ka nav iesniegts paziņojums³⁺ blakus anjonam O^2-.

Var šķist pretrunīgi, ka zelts, kas ir cēlmetāls, var rūsēt. Normālos apstākļos zelta gabalus (piemēram, attēlā redzamās zvaigznes) nevar oksidēt, saskaroties ar skābekli atmosfērā; tomēr, apstarojot ar ultravioleto starojumu ozona klātbūtnē, OR₃, attēls ir atšķirīgs.

Ja zelta zvaigznes tiktu pakļautas šiem apstākļiem, tās kļūtu sarkanīgi brūna, kas raksturīga Au₂O₃.

Citas metodes, kā iegūt šo oksīdu, ietver minēto zvaigznes ķīmisku apstrādi; piemēram, pārveidojot zelta masu par atbilstošo hlorīdu, AuCl₃.

Pēc tam uz AuCl₃, un pārējie iespējamie zelta sāļi veidojas, pievieno spēcīgu bāzes vidi; un ar to jūs saņemat hidratētu oksīdu vai hidroksīdu, Au (OH)₃. Visbeidzot, šis pēdējais savienojums ir termiski dehidrēts, lai iegūtu Au₂O₃.

Indekss

• 1 Zelta oksīda struktūra (III)
  • 1.1. Elektroniskie aspekti
  • 1.2. Hidratē
• 2 Rekvizīti
  • 2.1. Fiziskais izskats
  • 2.2. Molekulārā masa
  • 2.3 Blīvums
  • 2.4. Kušanas punkts
  • 2.5 Stabilitāte
  • 2.6. Šķīdība
• 3 Nomenklatūra
• 4 Lietojumi
  • 4.1 Brilles
  • 4.2. Aurātu sintēze un zelta aizpildīšana
  • 4.3. Savāktu monolītu apstrāde
• 5 Atsauces

Zelta oksīda struktūra (III)

Zelta (III) oksīda kristāla struktūra ir parādīta augšējā attēlā. Tiek parādīts zelta un skābekļa atomu izvietojums cietā vielā vai nu kā neitrālas atomas (kovalentā cieta viela), vai kā joni (jonu cietā viela). Katrā ziņā ir pietiekami, lai likvidētu vai novietotu Au-O saites.

Saskaņā ar attēlu tiek pieņemts, ka dominē kovalentais raksturs (kas būtu loģisks). Šī iemesla dēļ attēlotie atomi un saites ir attiecīgi attēloti ar sfērām un bāriem. Zelta sfēras atbilst zelta atomiem (Au^III-O) un sarkanīgi līdz skābekļa atomiem.

Ja paskatās uzmanīgi, jūs redzēsiet, ka ir AuO vienības₄, kas ir savienoti ar skābekļa atomiem. Vēl viens veids, kā vizualizēt, būtu uzskatīt, ka katra Au³⁺ to ieskauj četri O^2-; Protams, no jonu viedokļa.

Šī struktūra ir kristāliska, jo atomiem tiek uzdots pakļauties tam pašam garo diapazona paraugam. Tādējādi tā vienotā šūna atbilst rombohedrajai kristāliskajai sistēmai (tāpat kā augšējā attēlā). Tāpēc viss Au₂O₃ varētu būvēt, ja visas šīs vienības šūnas sfēras tiktu izplatītas kosmosā.

Elektroniskie aspekti

Zelts ir pārejas metāls, un ir sagaidāms, ka tā 5d orbītas tieši mijiedarbojas ar skābekļa atoma 2p orbitālēm. Šo orbītu pārklāšanās teorētiski vajadzētu radīt vadīšanas joslas, kas pārveidotu Au₂O₃ cietā pusvadītājam.

Tāpēc Au patiesā struktūra₂O₃ tas ir vēl sarežģītāks.

Hidratē

Zelta oksīds var saglabāt ūdens molekulas tās romboīdajā kristālos, kas rada hidrātus. Kad tiek veidoti šādi hidrāti, struktūra kļūst amorfa, tas ir, traucēta.

Šādu hidrātu ķīmiskā formula var būt jebkura no šādām vielām, kas patiesībā nav dziļi izskaidrota: Au₂O₃∙ zH₂O (z = 1, 2, 3 utt.), Au (OH)₃, vai Au_xO_un(OH)_z.

Formula Au (OH)₃ ir minēto hidrātu patiesā sastāva vienkāršošana. Tas ir tāpēc, ka zelta hidroksīdā (III) pētnieki ir atraduši arī Au klātbūtni₂O₃; tādēļ ir lietderīgi to apstrādāt izolēti kā "vienkāršu" pārejas metālu hidroksīdu.

No otras puses, cieta viela ar formulu Au_xO_un(OH)_z varētu sagaidīt amorfu struktūru; tā ir atkarīga no koeficientiem x, un un z, kuru variācijas radītu visa veida struktūru, kas diez vai varētu radīt kristālisku modeli.

Rekvizīti

Fiziskais izskats

Tas ir sarkanīgi brūns ciets.

Molekulārā masa

441,93 g / mol.

Blīvums

11,34 g / ml.

Kušanas punkts

Tas kūst un sadalās 160 ° C temperatūrā. Tāpēc tam nav viršanas punkta, tāpēc šis oksīds nekad nesasniedz viršanas temperatūru.

Stabilitāte

Au₂O₃ tas ir termodinamiski nestabils, jo, kā jau minēts sākumā, zelts parasti nesaskaras normālos temperatūras apstākļos. Tātad to var viegli samazināt, lai atkal kļūtu par cēlu zeltu.

Jo augstāka temperatūra, jo ātrāk reakcija, ko sauc par termisko sadalīšanos. Tātad, Au₂O₃ 160 ° C temperatūrā tas sadalās, lai iegūtu metāla zeltu un atbrīvotu molekulāro skābekli:

2 Au₂O₃ => 4 Au + 3 O₂

Ļoti līdzīga reakcija var rasties ar citiem savienojumiem, kas veicina minēto samazinājumu. Kāpēc samazināt? Jo zelts atgriežas, lai iegūtu elektronus, kurus skābeklis paņēma no tā; tas ir tāds pats kā sakot, ka tas zaudē saikni ar skābekli.

Šķīdība

Tā ir ūdenī nešķīstoša cieta viela. Tomēr tas šķīst sālsskābē un slāpekļskābē zelta hlorīdu un nitrātu veidošanās dēļ.

Nomenklatūra

Zelta oksīds (III) ir nosaukums, ko reglamentē krājumu nomenklatūra. Citi pieminēšanas veidi ir:

-Tradicionālā nomenklatūra: aureric oksīds, jo valents 3+ ir augstākais zelts.

-Sistemātiska nomenklatūra: dioro trioksīds.

Lietojumi

Brilles

Viens no tās ievērojamākajiem izmantošanas veidiem ir nodrošināt sarkanīgas krāsas noteiktiem materiāliem, piemēram, brillēm, kā arī piešķirt zelta atomiem raksturīgas īpašas īpašības..

Aurātu sintēze un zelta pildīšana

Ja Au ir pievienots₂O₃ uz barotni, kurā tas ir šķīstošs, un metālu klātbūtnē aurāti var nogulsnēties pēc spēcīgas bāzes pievienošanas; ko veido AuO anjoni₄^- metālisko katjonu uzņēmumā.

Arī Au₂O₃ reaģē ar amonjaku, veidojot zelta fulminējošu savienojumu, Au₂O₃(NH₃)₄. Tās nosaukums izriet no tā, ka tas ir ļoti sprādzienbīstams.

Savāktu monolītu apstrāde

Uz zelta un tā oksīda daži savienojumi, piemēram, dialkildisulfīdi, RSSR, nav adsorbēti tādā pašā veidā. Kad notiek šī adsorbcija, spontāni veidojas Au-S saite, kur sēra atoms ir un nosaka minētās virsmas ķīmiskās īpašības atkarībā no funkcionālās grupas, kurai tas ir piesaistīts..

RSSR nevar uzņemt Au₂O₃, bet uz metāla zelta. Tāpēc, ja zelta virsma un oksidācijas pakāpe ir mainījusies, kā arī Au daļiņu vai slāņu lielums.₂O₃, var veidot heterogēnāku virsmu.

Šī virsma Au₂O₃-AuSR mijiedarbojas ar dažu elektronisko ierīču metāla oksīdiem, tādējādi attīstot nākotnes gudrākas virsmas.

Atsauces

1. Vikipēdija. (2018). Zelta (III) oksīds. Saturs iegūts no: en.wikipedia.org
2. Ķīmiskā formula (2018). Zelta oksīds (III). Atgūts no: formulacionquimica.com
3. D. Michaud. (2016. gada 24. oktobris). Zelta oksīdi. 911 Metallurgs. Saturs iegūts no: 911metallurgist.com
4. Shi, R. Asahi un C. Stampfl. (2007). Zelta oksīdu īpašības Au₂O₃ un Au₂O: Pirmo principu izmeklēšana. Amerikāņu fiziskā biedrība.
5. Cook, Kevin M. (2013). Zelta oksīds kā maskēšanas slānis regioselektīvai virsmas ķīmijai. Promocijas darbi un disertācijas. 1460. papīrs.