Struktura, vlastnosti, názvosloví a použití zlata (III) (Au2O3)

oxid zlatý (III) je anorganická sloučenina, jejíž chemický vzorec je Au₂O₃. Teoreticky lze očekávat, že jeho povaha bude kovalentního typu. Přítomnost určitého iontového charakteru ve své pevné látce však nelze zcela vyhodit; nebo co je stejné, předpokládejme absenci Au kationtu³⁺ vedle anionu O^2-.

Může se to zdát protichůdné, že zlato, které je ušlechtilým kovem, může rzi. Za normálních podmínek nelze kousky zlata (jako hvězdy na obrázku níže) oxidovat kontaktem s kyslíkem v atmosféře; avšak při ozáření ultrafialovým zářením v přítomnosti ozonu OR₃, obrázek je jiný.

Pokud by se tyto zlaté hvězdy podrobily těmto podmínkám, obrátily by se načervenale hnědé, charakteristické pro Au₂O₃.

Jiné způsoby získání tohoto oxidu by zahrnovaly chemickou úpravu uvedených hvězd; například přeměnou zlaté hmoty na její příslušný chlorid AuCl₃.

Po, do AuCl₃, a zbytek vzniklých solí zlata se přidá, přidá se silné bazické médium; a tím získáte hydratovaný oxid nebo hydroxid, Au (OH)₃. Nakonec se tato poslední sloučenina tepelně dehydratuje, čímž se získá Au₂O₃.

Index

• 1 Struktura oxidu zlata (III)
  • 1.1 Elektronické aspekty
  • 1.2 Hydráty
• 2 Vlastnosti
  • 2.1 Fyzický vzhled
  • 2.2 Molekulová hmotnost
  • 2.3 Hustota
  • 2.4 Bod tání
  • 2.5 Stabilita
  • 2.6 Rozpustnost
• 3 Nomenklatura
• 4 Použití
  • 4.1 Zbarvení sklenic
  • 4.2 Syntéza aurátů a fulminující zlato
  • 4.3 Manipulace se samonosnými monovrstvami
• 5 Odkazy

Struktura oxidu zlata (III)

Krystalická struktura oxidu zlatého (III) je znázorněna na horním obrázku. Uspořádání atomů zlata a kyslíku v pevné látce je znázorněno buď jako neutrální atomy (kovalentní pevná látka), nebo jako ionty (iontová pevná látka). Bez ohledu na to stačí v každém případě vyloučit nebo umístit odkazy Au-O.

Podle obrázku se předpokládá, že převládá kovalentní charakter (což by bylo logické). Z tohoto důvodu jsou znázorněny atomy a vazby s kuličkami a pruhy. Zlaté koule odpovídají atomům zlata (Au^III-O), a načervenalé na atomy kyslíku.

Pokud se podíváte pozorně, uvidíte, že existují jednotky AuO₄, které jsou spojeny atomy kyslíku. Jiným způsobem, jak si představit, by bylo zvážit, že každý Au³⁺ je obklopen čtyřmi O^2-; Samozřejmě z iontové perspektivy.

Tato struktura je krystalická, protože atomy jsou uspořádány podle stejného vzoru dlouhého dosahu. Její jednotná buňka tedy odpovídá rhombohedrickému krystalickému systému (stejnému jako v horním obrázku). Proto všechny Au₂O₃ mohl být stavěn jestliže všechny ty koule jednotky buňky byly distribuovány v prostoru.

Elektronické aspekty

Zlato je přechodný kov a lze očekávat, že jeho 5d orbitály interagují přímo s 2p orbitály atomu kyslíku. Toto překrývání jejich orbitálů by mělo teoreticky generovat vodivé pásy, které by konvertovaly Au₂O₃ v pevném polovodiči.

Proto je skutečná struktura Au₂O₃ je to ještě složitější.

Hydráty

Oxid zlata může zadržovat molekuly vody ve svých rhombohedrálních krystalech, což vede ke vzniku hydrátů. Když jsou takové hydráty vytvořeny, struktura se stává amorfní, to znamená neuspořádanou.

Chemický vzorec pro takové hydráty může být kterýkoliv z následujících, který ve skutečnosti není hluboce objasněn: Au₂O₃H zH₂O (z = 1, 2, 3 atd.), Au (OH)₃, nebo Au_xO_a(OH)_z.

Vzorec Au (OH)₃ představuje nadměrné zjednodušení skutečného složení uvedených hydrátů. To je proto, že uvnitř hydroxidu zlata (III), výzkumníci také zjistili přítomnost Au₂O₃; a proto má smysl zacházet s ním izolovaně jako "jednoduchý" hydroxid přechodného kovu.

Na druhé straně pevné látky vzorce Au_xO_a(OH)_z lze očekávat amorfní strukturu; protože to závisí na koeficientech x, a a z, jejichž variace by vedly ke vzniku všech druhů struktury, které by sotva mohly vykazovat krystalický vzor.

Vlastnosti

Fyzický vzhled

Je to červenohnědá pevná látka.

Molekulová hmotnost

441,93 g / mol.

Hustota

11,34 g / ml.

Teplota tání

Taví se a rozkládá se při teplotě 160 ° C. Chybí tedy bod varu, takže tento oxid nikdy nedosáhne bodu varu.

Stabilita

Au₂O₃ je termodynamicky nestabilní, protože, jak bylo zmíněno na začátku, zlato nemá tendenci oxidovat za normálních teplotních podmínek. Tak to je snadno redukován, aby se stal opět vznešeným zlatem.

Čím vyšší je teplota, tím rychlejší je reakce, která se nazývá termický rozklad. Takže, Au₂O₃ při 160 ° C se rozkládá za vzniku kovového zlata a uvolňuje molekulární kyslík:

2 Au₂O₃ => 4 Au + 3 O₂

Velmi podobná reakce může nastat s jinými sloučeninami, které podporují uvedenou redukci. Proč snížení? Protože zlato se vrací, aby získal elektrony, které mu kyslík odnesl; což je totéž, co říká, že ztrácí spojení s kyslíkem.

Rozpustnost

Je to pevná látka nerozpustná ve vodě. Je však rozpustný v kyselině chlorovodíkové a v kyselině dusičné v důsledku tvorby chloridů a dusičnanů zlata.

Nomenklatura

Oxid zlatý (III) je název, který se řídí nomenklaturou akcií. Jiné způsoby, jak to zmínit, jsou:

-Tradiční nomenklatura: aureric oxid, protože valence 3+ je nejvyšší pro zlato.

-Systematická nomenklatura: dioroxid.

Použití

Zbarvení brýlí

Jeden z jeho nejvýznamnějších použití je poskytovat načervenalé barvy k jistým materiálům, takový jako sklenice, kromě toho, že udělí jisté vlastnosti spojené s atomy zlata..

Syntéza aurátů a fulminující zlato

Pokud je přidán Au₂O₃ na médium, kde je rozpustný, a v přítomnosti kovů se mohou auráty vysrážet po přidání silné báze; které jsou tvořeny anionty AuO₄^- ve společnosti kovových kationtů.

Také, Au₂O₃ reaguje s amoniakem za vzniku sloučeniny, která hoří, zlato₂O₃(NH₃)₄. Její název vychází ze skutečnosti, že je vysoce výbušný.

Manipulace se samonosnými monovrstvami

U zlata a jeho oxidu nejsou určité sloučeniny, jako jsou dialkyldisulfidy, RSSR, adsorbovány stejným způsobem. Když se tato adsorpce objeví, spontánně se vytvoří vazba Au-S, kde atom síry vykazuje a definuje chemické vlastnosti uvedeného povrchu v závislosti na funkční skupině, ke které je vázána..

RSSR nemůže adsorbovat na Au₂O₃, ale na kovové zlato. Proto, pokud je povrch zlata a jeho stupeň oxidace modifikován, stejně jako velikost částic nebo vrstev Au₂O₃, může být navržen více heterogenní povrch.

Tento povrch Au₂O₃-AuSR spolupracuje s oxidy kovů určitých elektronických zařízení, a tak vyvíjí budoucí inteligentnější povrchy.

Odkazy

1. Wikipedia. (2018). Oxid zlatý. Zdroj: en.wikipedia.org
2. Chemické složení (2018). Oxid zlatý (III). Obnoveno z: formulacionquimica.com
3. D. Michaud. (24. října 2016). Oxidy zlata. 911 Metalurgik. Zdroj: 911metallurgist.com
4. Shi, R. Asahi a C. Stampfl. (2007). Vlastnosti oxidů zlata Au₂O₃ a Au₂O: Vyšetřování prvního principu. Americká fyzická společnost.
5. Cook, Kevin M. (2013). Oxid zlata jako maskovací vrstva pro regioselektivní chemii povrchu. Práce a disertační práce. Papír 1460.