Kuldoksiidi (III) (Au2O3) struktuur, omadused, nomenklatuur ja kasutusalad

The kuldoksiid (III) on anorgaaniline ühend, mille keemiline valem on Au₂O₃. Teoreetiliselt võib eeldada, et selle olemus on kovalentne. Teatud ioonse iseloomu olemasolu oma tahkes aines ei saa siiski täielikult ära visata; või see, mis on sama, eeldada, et puudub katse³⁺ aniooni O kõrval^2-.

Võib tunduda vastuoluline, et kuld, mis on väärismetall, võib roosteda. Normaalsetes tingimustes ei saa kuldnõusid (nagu alloleval pildil olevad tähed) hapnikuga kokkupuutel atmosfääris oksüdeerida; kui kiiritatakse ultraviolettkiirgusega osooni juuresolekul, siis OR₃, pilt on erinev.

Kui kuldsed tähed oleksid nendele tingimustele allutatud, muutuksid nad Au-le omased punakaspruunid₂O₃.

Teised selle oksiidi saamise meetodid hõlmavad nimetatud tähtede keemilist töötlemist; näiteks kuldmassi muundamine vastavaks kloriidiks, AuCl₃.

Pärast seda AuCl₃, ja ülejäänud moodustunud võimalikud kuldsed soolad, lisatakse tugev aluseline sööde; ja sellega saad hüdraaditud oksiidi või hüdroksiidi, Au (OH)₃. Lõpuks, viimane ühend dehüdreeritakse termiliselt Au saamiseks₂O₃.

Indeks

• 1 Kuldoksiidi struktuur (III)
  • 1.1 Elektroonilised aspektid
  • 1.2 Hüdraadid
• 2 Atribuudid
  • 2.1 Füüsiline välimus
  • 2.2 Molekulmass
  • 2.3 Tihedus
  • 2.4 Sulamistemperatuur
  • 2.5 Püsivus
  • 2.6 Lahustuvus
• 3 Nomenklatuur
• 4 Kasutamine
  • 4.1 Prillide värvimine
  • 4.2 Aurate sünteesimine ja kulla täitmine
  • 4.3 Paigaldatud monokihtide käitlemine
• 5 Viited

Kuldoksiidi struktuur (III)

Kuld (III) oksiidi kristallstruktuur on näidatud ülemises pildis. On näidatud kulla ja hapniku aatomite paigutamine tahkesse ainesse kas neutraalsete aatomitena (kovalentne tahke aine) või ioonidena (ioonse tahke ainena). Kindlasti piisab Au-O-linkide kõrvaldamisest või paigutamisest igal juhul.

Kujutise kohaselt eeldatakse, et kovalentne iseloom on valdav (mis oleks loogiline). Sel põhjusel on esindatud aatomid ja sidemed vastavalt sfääride ja baaridega. Kuldsed sfäärid vastavad kulla aatomitele (Au^III-O) ja punakas kuni hapniku aatomid.

Kui te vaatate hoolikalt, näete, et seal on AuO üksusi₄, mis on ühendatud hapniku aatomitega. Teine viis visualiseerida oleks see, et iga Au³⁺ ümbritseb nelja O^2-; Muidugi, ioonilisest vaatenurgast.

See struktuur on kristalne, sest aatomid on tellitud sama pikamaa mustriga. Seega vastab selle ühtne rakk romboedrilisele kristallilisele süsteemile (sama nagu ülemisest pildist). Seega, kõik Au₂O₃ oleks võimalik ehitada, kui kõik need ühikuelemendi sfäärid on ruumis jaotatud.

Elektroonilised aspektid

Kuld on siirdemetall ja on oodata, et selle 5d orbitaalid on otseselt seotud hapniku aatomi 2p orbitaalidega. Nende orbitaalide kattumine peaks teoreetiliselt tekitama juhtivusribasid, mis muudaksid Au₂O₃ tahkes pooljuhtis.

Seega Au tõeline struktuur₂O₃ see on veelgi keerulisem.

Hüdraadid

Kuldoksiid võib säilitada veemolekule oma romboedrilistes kristallides, mis tekitab hüdraate. Selliste hüdraatide moodustumisel muutub struktuur amorfseks, see tähendab, et see on häirimata.

Selliste hüdraatide keemiline valem võib olla üks järgmistest, mis tegelikult ei ole sügavalt selgitatud: Au₂O₃∙ zH₂O (z = 1, 2, 3 jne), Au (OH)₃, või Au_xO_ja(OH)_z.

Valem Au (OH)₃ kujutab nimetatud hüdraatide tegeliku koostise ülemäärast lihtsustamist. Seda seetõttu, et kuldhüdroksiidis (III) on teadlased leidnud ka Au olemasolu₂O₃; ja seetõttu on mõttekas seda töödelda eraldiseisva üleminekumetalli hüdroksiidina.

Teisest küljest, tahke aine valemiga Au_xO_ja(OH)_z oodata amorfset struktuuri; sellest sõltub see koefitsientidest x, ja ja z, mille variatsioonid tekitaksid kõikvõimalikke struktuure, mis vaevalt näitasid kristalset mustrit.

Omadused

Füüsiline välimus

See on punakaspruun tahke aine.

Molekulmass

441,93 g / mol.

Tihedus

11,34 g / ml.

Sulamistemperatuur

See sulab ja laguneb 160 ° C juures. Seetõttu puudub see keemistemperatuur, nii et see oksiid ei jõua kunagi keemistemperatuurini.

Stabiilsus

Au₂O₃ see on termodünaamiliselt ebastabiilne, sest nagu alguses mainitud, kullal ei ole normaalsetes temperatuuritingimustes oksüdeerumist. Nii on see kergesti vähendatav, et saada taas üllaseks kuldiks.

Mida kõrgem on temperatuur, seda kiirem on reaktsioon, mida nimetatakse termiliseks lagunemiseks. Niisiis, Au₂O₃ 160 ° C juures laguneb metalli kulla tootmiseks ja vabastab molekulaarse hapniku:

2 Au₂O₃ => 4 Au + 3 O₂

Väga sarnane reaktsioon võib tekkida teiste ühendite puhul, mis soodustavad nimetatud redutseerimist. Miks vähendada? Kuna kuld naaseb, et saada elektronid, mida hapnik sellest ära võttis; mis on sama, mis ütleb, et see kaotab sideme hapnikuga.

Lahustuvus

See on vees lahustumatu tahke aine. Siiski lahustub see vesinikkloriidhappes ja lämmastikhappes kulla kloriidide ja nitraatide moodustumise tõttu.

Nomenklatuur

Kuldoksiid (III) on varude nomenklatuuriga reguleeritav nimetus. Teised viited sellele on järgmised:

-Traditsiooniline nomenklatuur: aureric oxide, sest valents 3+ on kulla puhul kõrgeim.

-Süstemaatiline nomenklatuur: dioro trioksiid.

Kasutamine

Prillide värvimine

Üks selle silmapaistvamaid kasutusvõimalusi on pakkuda teatud materjalidele, näiteks klaasidele punaseid värve, lisaks anda teatud kulla aatomitele omased omadused..

Aurate sünteesimine ja kulla täitmine

Kui Au on lisatud₂O₃ keskkonda, kus see on lahustuv, ja metallide juuresolekul võivad aurad pärast tugeva aluse lisamist sadestuda; mille moodustavad AuO anioonid₄^- metallist katioonide ettevõttes.

Ka Au₂O₃ reageerib ammoniaagiga, et moodustada kuldne ahendav ühend Au₂O₃(NH₃)₄. Selle nimi tuleneb asjaolust, et see on väga plahvatusohtlik.

Paigaldatud monokihtide käitlemine

Kullal ja selle oksiidil ei ole teatud ühendid, nagu dialküüldisulfiidid, RSSR samal viisil adsorbeerunud. Kui see adsorptsioon toimub, moodustub spontaanselt Au-S side, kus väävliaatomil on ja määratletakse nimetatud pinna keemilised omadused sõltuvalt funktsionaalsest rühmast, millega see on seotud..

RSSR ei saa Au-sse adsorbeerida₂O₃, kuid metallist kuld. Seega, kui kulla pind ja selle oksüdatsiooniaste on muudetud, samuti Au osakeste või kihtide suurus.₂O₃, on võimalik kujundada heterogeensem pind.

See pind Au₂O₃-AuSR suhtleb teatud elektrooniliste seadmete metallioksiididega, arendades seega tulevikus targemaid pindu.

Viited

1. Wikipedia. (2018). Kuld (III) oksiid. Välja otsitud andmebaasist: en.wikipedia.org
2. Keemiline preparaat (2018). Kuldoksiid (III). Sissenõutud: formulaacionquimica.com
3. D. Michaud. (24. oktoober 2016). Kuldoksiidid. 911 Metallurg. Välja otsitud andmebaasist: 911metallurgist.com
4. Shi, R. Asahi ja C. Stampfl. (2007). Kuldoksiidide omadused Au₂O₃ ja Au₂O: Esimese põhimõtte uurimine. Ameerika füüsiline selts.
5. Cook, Kevin M. (2013). Kuldoksiid kui regioselektiivse pinna keemia varjatud kiht. Teesid ja väitekirja. Raamat 1460.