תחמוצת זהב (III) (Au2O3) מבנה, תכונות, המינוח ושימושים

ה תחמוצת זהב (III) הוא תרכובת אנאורגנית אשר הנוסחה הכימית שלה הוא Au₂הו₃. תיאורטית אפשר לצפות שהטבע שלה יהיה מטיפוס קוולנטי. עם זאת, נוכחות של אופי יונית מסוימים מוצק שלה לא ניתן לבטל לחלוטין; או מה אותו דבר, להניח את היעדר קטיף Au³⁺ ליד אניון אני^2-.

זה אולי נראה סותר כי זהב, להיות מתכת אצילית, יכול חלודה. בתנאים רגילים, חתיכות של זהב (כמו הכוכבים בתמונה למטה) לא ניתן לחמצן על ידי מגע עם חמצן באטמוספרה; עם זאת, כאשר מוקרן עם קרינה אולטרה סגולה בנוכחות אוזון, OR₃, התמונה שונה.

אם כוכבי הזהב היו נתונים בתנאים אלה, הם היו הופכים חום אדמדם, מאפיין של Au₂הו₃.

שיטות אחרות להשיג את תחמוצת זה יהיה כרוך בטיפול כימי של כוכבים אמר; למשל, המרת מסה זהב לתוך כלוריד בהתאמה, AuCl₃.

אחרי, כדי AuCl₃, ואת שאר מלחי זהב אפשרי נוצר, בינוני בסיסי חזק נוסף; ועם זאת, אתה מקבל את תחמוצת hydrated או hydroxide, Au (OH)₃. לבסוף, זה המתחם האחרון הוא מיובש תרמית כדי להשיג את Au₂הו₃.

אינדקס

• 1 מבנה תחמוצת זהב (III)
  • 1.1 היבטים אלקטרוניים
  • 1.2 הידראטים
• 2 מאפיינים
  • 2.1 מראה פיזי
  • 2.2 המסה המולקולרית
  • 2.3 צפיפות
  • 2.4 נקודת התכה
  • 2.5 יציבות
  • 2.6 מסיסות
• 3 המינוח
• 4 שימושים
  • 4.1 צביעת משקפיים
  • 4.2 סינתזה של אורטים ו goldminating זהב
  • 4.3 טיפול במונולרים
• 5 הפניות

מבנה תחמוצת זהב (III)

המבנה הגבישי של תחמוצת זהב (III) מוצג בתמונה העליונה. הסדר של אטומי זהב וחמצן מוצק מוצג, או כמו אטומים ניטרלי (מוצק קוולנטי), או יונים (מוצק יונית). בעקיפין, זה מספיק כדי לחסל או למקם את הקישורים Au-O בכל מקרה.

על פי התמונה, ההנחה היא כי הדמות הקובלית שולטת (וזה יהיה הגיוני). מסיבה זו, האטומים ואג"ח המיוצגים מוצגים עם כדורים וברים, בהתאמה. כדורי הזהב תואמים את אטומי הזהב (Au^III-O), ו אדמדם אטומי חמצן.

אם אתה מסתכל היטב, תראה כי יש יחידות AuO₄, אשר מצורפים אטומי חמצן. דרך נוספת לדמיין את זה יהיה לשקול כי כל Au³⁺ הוא מוקף ארבעה O^2-; כמובן, מנקודת מבט יונית.

מבנה זה הוא גבישי כי האטומים הם ציית לציית דפוס ארוך טווח זהה. לפיכך, התא היחידתי שלה מתאים למערכת גבישית rhumbohedral (כמו בתמונה העליונה). לכן, כל Au₂הו₃ יכול היה להיבנות אם כל התחומים האלה של תא היחידה חולקו בחלל.

היבטים אלקטרוניים

זהב הוא מתכת המעבר, וזה צפוי כי 5d שלה אורביטלים אינטראקציה ישירה עם 2p אורביטלים של אטום חמצן. חפיפה זו של אורביטלים שלהם צריך תיאורטית לייצר להקות הולכה, אשר היה להמיר את Au₂הו₃ ב מוליכים למחצה מוצק.

לכן, המבנה האמיתי של Au₂הו₃ הוא אפילו מורכב יותר עם זה בחשבון.

הידרטים

תחמוצת זהב יכול לשמור על מולקולות מים בתוך גבישים rhombohedral שלה, אשר מעורר את הידרטים. כאשר הידרטים כאלה נוצרים, המבנה הופך אמורפי, כלומר, הפרעה.

הנוסחה הכימית עבור hydrates כזה יכול להיות כל אחד מהבאים, אשר למעשה לא הובהרו עמוקות: Au₂הו₃∙ z₂O (z = 1, 2, 3, וכו '), Au (OH)₃, או Au_xהו_ו(OH)_z.

הנוסחה Au (OH)₃ מייצג overmplification של ההרכב האמיתי של hydrates אמר. הסיבה לכך היא כי בתוך hydroxide זהב (III), חוקרים מצאו גם נוכחות של Au₂הו₃; ולכן, זה הגיוני לטפל בה בבידוד כמו הידרוקסיד מתכת "פשוטה" המעבר.

מצד שני, של מוצק עם הנוסחה Au_xהו_ו(OH)_z אפשר לצפות למבנה אמורפי; שכן, זה תלוי במקדמים x, ו ו z, שהווריאציות שלה יולידו כל מיני מבנים שבקושי יכלו להציג דפוס גבישי.

מאפיינים

מראה פיזי

זה מוצק חום אדמדם.

המסה המולקולרית

441.93 גרם / mol.

צפיפות

11.34 גרם / מ"ל.

נקודת התכה

הוא נמס ו decomposes ב 160 מעלות צלזיוס. לכן הוא חסר נקודת רתיחה, אז זה תחמוצת לא מגיע לנקודת הרתיחה.

יציבות

Au₂הו₃ זה לא יציב מבחינה תרמודינמית, כפי שהוזכר בהתחלה, זהב אינו נוטה לחמצן בתנאי טמפרטורה רגילים. אז זה בקלות מופחת להיות שוב זהב אצילי.

ככל שהטמפרטורה גבוהה יותר, התגובה מהר יותר, המכונה פירוק תרמי. אז, Au₂הו₃ ב 160 ° C הוא decomposes לייצר זהב מתכתי לשחרר חמצן מולקולרי:

2 Au₂הו₃ => 4 Au + 3 O₂

תגובה דומה מאוד יכולה להתרחש עם תרכובות אחרות לטובת הפחתה אמר. למה הפחתה? כי הזהב חוזר כדי לקבל את האלקטרונים כי החמצן לקח ממנו; אשר זהה אומר כי הוא מאבד קישורים עם חמצן.

מסיסות

זה מוצק מסיס במים. עם זאת, הוא מסיס חומצה הידרוכלורית וחומצה חנקתית, בשל היווצרות של כלוריד זהב וחנקות.

המינוח

תחמוצת זהב (III) הוא השם הנשלט על ידי המינוח המניות. דרכים אחרות להזכיר זאת הן:

-נומנקלטורה מסורתית: תחמוצת אאורית, כי הערכיות 3+ היא הגבוהה ביותר עבור זהב.

-מינוח שיטתי: dioro trioxide.

שימושים

צביעת משקפיים

אחד השימושים הבולטים שלה הוא לספק צבעי אדמדם לחומרים מסוימים, כגון משקפיים, בנוסף להקניית תכונות מסוימות הטמונות באטומי הזהב..

סינתזה של aurates ו goldminating זהב

אם Au נוסף₂הו₃ אל המדיום שבו הוא מסיס, ובנוכחות מתכות, האוראט יכול להאיץ לאחר תוספת של בסיס חזק; אשר, נוצרים על ידי אניונים אאו₄^- בחברת קטיונים מתכתיים.

כמו כן, Au₂הו₃ מגיב עם אמוניה כדי ליצור את המתחם המלכד זהב, Au₂הו₃(NH₃)₄. שמו נובע מכך שהוא חומר נפץ רב.

טיפול במונולרים

על זהב תחמוצת שלה, תרכובות מסוימות, כגון dialkyl disulfides, RSSR, הם לא adsorbed באותו אופן. כאשר זה ספיחה מתרחשת, אג"ח Au-S הוא נוצר באופן ספונטני, שבו אטום גופרית מציג ומגדיר את המאפיינים הכימיים של השטח האמור בהתאם לקבוצה תפקודית שאליה הוא קשור..

RSSR לא יכול לספוג על Au₂הו₃, אלא על זהב מתכתי. לכן, אם פני השטח של זהב ואת מידת החמצון שלה הם השתנו, כמו גם את גודל החלקיקים או שכבות של Au₂הו₃, משטח הטרוגני יותר יכול להיות מתוכנן.

זה משטח Au₂הו₃-AWSR אינטראקציה עם תחמוצות מתכתיים של מכשירים אלקטרוניים מסוימים, ובכך לפתח משטחים חכמים בעתיד.

הפניות

1. ויקיפדיה. (2018). זהב (III) תחמוצת. מקור: en.wikipedia.org
2. ניסוח כימי (2018). תחמוצת זהב (III). שוחזר מ: formulacionquimica.com
3. ד 'מישו. (24 באוקטובר 2016). תחמוצות זהב. 911 מטלורגיסט. מקור: 911metallurgist.com
4. שי, ר 'אסאהי ו- C. Stampfl. (2007). תכונות של תחמוצות זהב Au₂הו₃ ו Au₂O: החקירה הראשונה עקרונות. החברה הפיסיקאית האמריקאית.
5. קוק, קווין מ '(2013). תחמוצת זהב כמו שכבת מסיכה לכימיה פני השטח Regioselective. תזות ודוקטורט. נייר 1460.