Struktur, sifat, nomenklatur dan kegunaan emas oksida (III) (Au2O3)

The oksida emas (III) adalah sebatian anorganik yang formula kimianya adalah Au₂O₃. Secara teorinya seseorang mungkin mengharapkan jenisnya sebagai jenis kovalen. Walau bagaimanapun, kehadiran watak ionik tertentu dalam pepejalnya tidak boleh dibuang sama sekali; atau apa yang sama, anggap ketiadaan Au kation³⁺ bersebelahan dengan anion O^2-.

Ia mungkin kelihatan bertentangan bahawa emas, sebagai logam mulia, boleh berkarat. Di bawah keadaan biasa, kepingan emas (seperti bintang dalam imej di bawah) tidak dapat dioksidakan dengan sentuhan oksigen di atmosfera; Walau bagaimanapun, apabila disinari dengan radiasi ultraviolet dengan kehadiran ozon, ATAU₃, gambar itu berbeza.

Jika bintang-bintang emas tertakluk kepada syarat-syarat ini, mereka akan menjadikan warna coklat kemerah-merahan, ciri-ciri Au₂O₃.

Kaedah lain untuk mendapatkan oksida ini akan melibatkan rawatan kimia bintang-bintang tersebut; sebagai contoh, menukar jisim emas ke dalam klorida masing-masing, AuCl₃.

Selepas, ke AuCl₃, dan selebihnya garam emas yang mungkin terbentuk, medium asas yang kuat ditambah; dan dengan ini, anda mendapat oksida terhidrat atau hidroksida, Au (OH)₃. Akhirnya, sebatian terakhir ini termal dehidrasi untuk mendapatkan Au₂O₃.

Indeks

• 1 Struktur oksida emas (III)
  • 1.1 Aset Elektronik
  • 1.2 Hidrat
• 2 Hartanah
  • 2.1 Penampilan fizikal
  • 2.2 Jisim molekul
  • 2.3 Ketumpatan
  • 2.4 Tahap lebur
  • 2.5 Kestabilan
  • 2.6 Keterlarutan
• 3 Nomenklatur
• 4 Kegunaan
  • 4.1 Mewarna gelas
  • 4.2 Sintesis aurates dan emas fulminating
  • 4.3 Pengendalian monolayers sendiri
• 5 Rujukan

Struktur emas oksida (III)

Struktur kristal emas (III) oksida ditunjukkan pada imej atas. Pengaturan atom emas dan oksigen dalam pepejal ditunjukkan sama ada sebagai atom neutral (pepejal kovalen), atau sebagai ion (pepejal ionik). Secara tidak jelas, ia cukup untuk menghapuskan atau meletakkan pautan Au-O dalam mana-mana.

Mengikut imej, diandaikan bahawa watak kovalen mendominasi (yang akan menjadi logik). Atas sebab itu, atom dan ikatan yang ditunjukkan ditunjukkan dengan sfera dan bar. Lingkaran keemasan sesuai dengan atom emas (Au^III-O), dan kemerahan kepada atom oksigen.

Jika anda melihat dengan teliti, anda akan melihat bahawa terdapat unit AuO₄, yang disertai oleh atom oksigen. Satu lagi cara untuk memvisualisasikan adalah untuk mempertimbangkan bahawa setiap Au³⁺ dikelilingi oleh empat O^2-; Sudah tentu, dari perspektif ionik.

Struktur ini adalah kristal kerana atom diperintahkan mematuhi corak jarak jauh yang sama. Oleh itu, sel kesatuannya sepadan dengan sistem kristal rhombohedral (sama seperti pada imej atas). Oleh itu, semua Au₂O₃ boleh dibina jika semua sfera sel unit diagihkan di ruang angkasa.

Aspek elektronik

Emas adalah logam peralihan, dan dijangka bahawa orbital 5d berinteraksi langsung dengan orbital 2p atom oksigen. Ini bertindih dari orbitals mereka secara teorinya menjana jalur konduksi, yang akan menukar Au₂O₃ dalam semikonduktor pepejal.

Oleh itu, struktur sebenar Au₂O₃ adalah lebih kompleks dengan pemikiran ini.

Hidrat

Oksida emas dapat mengekalkan molekul air di dalam kristal rhombohedralnya, yang menghasilkan hidrat. Apabila hidrat sedemikian terbentuk, struktur menjadi amorfus, iaitu, tidak teratur.

Formula kimia untuk hidrat tersebut boleh menjadi salah satu daripada berikut, yang sebenarnya tidak mendedahkan: Au₂O₃∙ zH₂O (z = 1, 2, 3, dan sebagainya), Au (OH)₃, atau Au_xO_dan(OH)_z.

Formula Au (OH)₃ mewakili terlalu banyak penyesuaian komposisi sebenar hidrat tersebut. Ini kerana dalam hidroksida emas (III), penyelidik juga mendapati kehadiran Au₂O₃; dan dengan itu, ia masuk akal untuk merawatnya secara berasingan sebagai "peralihan logam" mudah hidroksida.

Sebaliknya, pepejal dengan formula Au_xO_dan(OH)_z struktur amorf boleh dijangkakan; sejak itu, ini bergantung pada pekali x, dan dan z, variasi yang akan menimbulkan semua jenis struktur yang hampir tidak dapat mempamerkan corak kristal.

Hartanah

Penampilan fizikal

Ia adalah pepejal coklat kemerah-merahan.

Jisim molekul

441.93 g / mol.

Ketumpatan

11.34 g / mL.

Titik lebur

Ia cair dan terurai pada suhu 160ºC. Oleh itu, ia tidak mempunyai titik didih, jadi oksida ini tidak pernah mencapai titik didih.

Kestabilan

The Au₂O₃ ia termodinamik tidak stabil kerana, seperti yang dinyatakan pada permulaan, emas tidak cenderung mengoksidakan dalam keadaan suhu biasa. Jadi ia mudah dikurangkan menjadi emas mulia lagi.

Semakin tinggi suhu, semakin cepat tindak balas, yang dikenali sebagai penguraian terma. Jadi, Au₂O₃ pada 160 ° C ia terurai menghasilkan emas metalik dan membebaskan oksigen molekul:

2 Au₂O₃ => 4 Au + 3 O₂

Reaksi yang sangat serupa boleh berlaku dengan sebatian lain yang menyokong pengurangan tersebut. Mengapa pengurangan? Kerana emas pulih untuk mendapatkan elektron yang diambil oleh oksigen daripadanya; yang sama dengan mengatakan bahawa ia kehilangan hubungan dengan oksigen.

Kelarutan

Ia adalah tidak larut dalam air. Walau bagaimanapun, ia larut dalam asid hidroklorik dan asid nitrik, kerana pembentukan klorida emas dan nitrat.

Tatanama

Emas oksida (III) adalah nama yang ditadbir oleh tatanama saham. Cara lain untuk menyebutnya ialah:

-Tatanama tradisional: oksida asuransik, kerana valensi 3+ adalah yang tertinggi untuk emas.

-Tatanama sistematik: dioro trioksida.

Kegunaan

Mewarna gelas

Salah satu kegunaannya adalah memberikan warna kemerah-merahan kepada bahan-bahan tertentu, seperti cermin, selain memberikan sifat-sifat tertentu yang melekat pada atom-atom emas..

Sintesis aurates dan emas fulminating

Sekiranya Au ditambah₂O₃ ke medium di mana ia larut, dan dengan kehadiran logam, aurates boleh ditaklukkan selepas penambahan asas kuat; yang, dibentuk oleh anion AuO₄^- dalam syarikat kation logam.

Juga, Au₂O₃ bereaksi dengan ammonia untuk membentuk senyawa gemuruh emas, Au₂O₃(NH₃)₄. Namanya berasal dari fakta bahawa ia sangat meletup.

Mengendalikan monolayers yang dipasang sendiri

Mengenai emas dan oksidanya, sebatian tertentu, seperti dialkil disulfida, RSSR, tidak terserap dengan cara yang sama. Apabila penjerapan ini berlaku, ikatan Au-S secara spontan dibentuk, di mana atom sulfur mempamerkan dan mentakrifkan ciri kimia permukaan kata bergantung kepada kumpulan fungsian yang mana ia terikat..

RSSR tidak boleh menyerap pada Au₂O₃, tetapi pada emas metalik. Oleh itu, jika permukaan emas dan darjah pengoksidaan diubahsuai, serta saiz zarah atau lapisan Au₂O₃, permukaan yang lebih heterogen boleh direkabentuk.

Ini permukaan Au₂O₃-AuSR berinteraksi dengan oksida logam dari peranti elektronik tertentu, dengan itu membangunkan permukaan masa depan yang lebih bijak.

Rujukan

1. Wikipedia. (2018). Emas (III) oksida. Diperolehi daripada: en.wikipedia.org
2. Formulasi Kimia (2018). Emas oksida (III). Pulih daripada: formulacionquimica.com
3. D. Michaud. (24 Oktober 2016). Oksida emas. 911 Metallurgist. Diperolehi daripada: 911metallurgist.com
4. Shi, R. Asahi dan C. Stampfl. (2007). Sifat-sifat oksida emas Au₂O₃ dan Au₂O: Penyiasatan prinsip pertama. Persatuan Fizikal Amerika.
5. Masak, Kevin M. (2013). Oksida Emas sebagai Lapisan Masking untuk Kimia Permukaan Regioselektif. Tesis dan Disertasi. Kertas 1460.