โครงสร้างโกลด์ออกไซด์ (III) (Au2O3) คุณสมบัติระบบการตั้งชื่อและการใช้งาน

โกลด์ออกไซด์ (III) เป็นสารประกอบอนินทรีย์ที่มีสูตรทางเคมีคือ Au₂O₃. ในทางทฤษฎีหนึ่งอาจคาดหวังว่าธรรมชาติของมันจะเป็นของประเภทโควาเลนต์ อย่างไรก็ตามการปรากฏตัวของตัวละครไอออนิกบางอย่างในของแข็งของมันไม่สามารถทิ้งไปพร้อมกัน; หรืออะไรที่เหมือนกันสมมติว่าไม่มีแคทไอออน³⁺ ถัดจากประจุลบ O^2-.

อาจเป็นเรื่องที่ขัดแย้งกันว่าทองคำซึ่งเป็นโลหะชั้นสูงสามารถขึ้นสนิมได้ ภายใต้สภาวะปกติชิ้นส่วนทองคำ (เช่นดวงดาวในภาพด้านล่าง) ไม่สามารถออกซิไดซ์โดยการสัมผัสกับออกซิเจนในบรรยากาศ; อย่างไรก็ตามเมื่อถูกฉายรังสีด้วยรังสีอัลตราไวโอเลตในที่ที่มีโอโซนหรือ₃, ภาพแตกต่างกัน.

หากดาวสีทองอยู่ภายใต้เงื่อนไขเหล่านี้พวกเขาจะเปลี่ยนเป็นสีน้ำตาลแดงซึ่งเป็นลักษณะเฉพาะของ Au₂O₃.

วิธีอื่นในการรับออกไซด์นี้จะเกี่ยวข้องกับการบำบัดทางเคมีของดาวดังกล่าว ตัวอย่างเช่นการแปลงมวลทองคำให้เป็นคลอไรด์ตามลำดับ AuCl₃.

หลังจากนั้นไปที่ AuCl₃, และส่วนที่เหลือของเกลือทองคำที่เป็นไปได้ก่อตัวขึ้นเป็นสื่อขั้นพื้นฐานที่แข็งแกร่งจะถูกเพิ่ม; และด้วยสิ่งนี้คุณจะได้รับไฮเดรทออกไซด์หรือไฮดรอกไซด์ Au (OH)₃. ในที่สุดสารประกอบสุดท้ายนี้จะถูกทำให้แห้งโดยความร้อนเพื่อให้ได้ Au₂O₃.

ดัชนี

• 1 โครงสร้างของโกลด์ออกไซด์ (III)
  • 1.1 ด้านอิเล็กทรอนิกส์
  • 1.2 ไฮเดรต
• 2 คุณสมบัติ
  • 2.1 ลักษณะทางกายภาพ
  • 2.2 มวลโมเลกุล
  • 2.3 ความหนาแน่น
  • 2.4 จุดหลอมเหลว
  • 2.5 ความเสถียร
  • 2.6 การละลาย
• 3 ศัพท์
• 4 ใช้
  • 4.1 การระบายสีแว่นตา
  • 4.2 การสังเคราะห์ aurates และ fulminating gold
  • 4.3 การจัดการ monolayers ที่ประกอบตัวเอง
• 5 อ้างอิง

โครงสร้างของโกลด์ออกไซด์ (III)

โครงสร้างผลึกของทองคำ (III) ออกไซด์จะแสดงในภาพด้านบน การจัดเรียงของทองคำและออกซิเจนอะตอมในของแข็งจะปรากฏขึ้นไม่ว่าจะเป็นอะตอมที่เป็นกลาง (ของแข็งโควาเลนต์) หรือเป็นไอออน (ของแข็งอิออน) อย่างชัดเจนก็เพียงพอที่จะกำจัดหรือวางลิงค์ Au-O ในกรณีใด ๆ.

ตามภาพมันจะสันนิษฐานว่าตัวละครโควาเลนต์ครอบงำ (ซึ่งจะเป็นตรรกะ) ด้วยเหตุนี้อะตอมและพันธะที่เป็นตัวแทนจึงถูกแสดงด้วยทรงกลมและแท่งตามลำดับ ทรงกลมสีทองนั้นสอดคล้องกับอะตอมทองคำ (Au^III-O) และสีแดงไปจนถึงอะตอมออกซิเจน.

หากดูอย่างละเอียดคุณจะเห็นว่ามีหน่วย AuO₄, ซึ่งเข้าร่วมโดยอะตอมออกซิเจน อีกวิธีหนึ่งในการมองเห็นภาพก็คือการพิจารณาว่าแต่ละ Au³⁺ ล้อมรอบด้วยสี่ O^2-; แน่นอนจากมุมมองของไอออนิก.

โครงสร้างนี้เป็นผลึกเนื่องจากอะตอมได้รับคำสั่งให้เชื่อฟังรูปแบบระยะยาวเดียวกัน ดังนั้นเซลล์รวมของมันจึงสอดคล้องกับระบบผลึก rhombohedral (เหมือนกับในภาพบน) ดังนั้นทั้งหมด Au₂O₃ สามารถสร้างได้หากทรงกลมทั้งหมดของเซลล์หน่วยนั้นถูกกระจายในอวกาศ.

ด้านอิเล็กทรอนิกส์

ทองคำเป็นโลหะทรานซิชันและคาดว่าวงโคจร 5d ของมันจะมีปฏิสัมพันธ์โดยตรงกับวงโคจร 2p ของอะตอมออกซิเจน การทับซ้อนกันของวงโคจรของพวกเขาในทางทฤษฎีควรสร้างแถบการนำความร้อนซึ่งจะแปลง Au₂O₃ ในเซมิคอนดักเตอร์ที่เป็นของแข็ง.

ดังนั้นโครงสร้างที่แท้จริงของออสเตรเลีย₂O₃ มีความซับซ้อนมากขึ้นเมื่อคำนึงถึงเรื่องนี้.

ชุ่มชื้น

ทองคำออกไซด์สามารถรักษาโมเลกุลของน้ำภายในผลึกรูปสี่เหลี่ยมขนมเปียกปูนซึ่งก่อให้เกิดความชุ่มชื้น เมื่อไฮเดรตเกิดขึ้นโครงสร้างจะกลายเป็นอสัณฐานนั่นคือไม่เป็นระเบียบ.

สูตรทางเคมีสำหรับไฮเดรตดังกล่าวอาจเป็นหนึ่งในสิ่งต่อไปนี้ซึ่งอันที่จริงยังไม่ชัดเจน: Au₂O₃∙ zH₂O (z = 1, 2, 3, ฯลฯ ), Au (OH)₃, หรือออสเตรเลีย_xO_และ(OH)_Z.

สูตร Au (OH)₃ แสดงให้เห็นถึงการทับถมขององค์ประกอบที่แท้จริงของไฮเดรตดังกล่าว เนื่องจากภายในไฮดรอกไซด์ทองคำ (III) นักวิจัยยังพบว่ามีสถานะของ Au₂O₃; และดังนั้นจึงเหมาะสมที่จะถือเป็นไฮดรอกไซด์โลหะทรานซิชันของโลหะ "แบบง่าย".

ในทางกลับกันเป็นของแข็งด้วยสูตร Au_xO_และ(OH)_Z โครงสร้างที่ไม่แน่นอนสามารถคาดหวังได้; ตั้งแต่นี้ขึ้นอยู่กับสัมประสิทธิ์ x, และ และ Z, ซึ่งความแปรปรวนจะก่อให้เกิดโครงสร้างทุกชนิดที่แทบจะไม่สามารถแสดงรูปแบบผลึก.

สรรพคุณ

ลักษณะทางกายภาพ

มันเป็นของแข็งสีน้ำตาลแดง.

มวลโมเลกุล

441.93 g / mol.

ความหนาแน่น

11.34 g / mL.

จุดหลอมเหลว

มันละลายและสลายตัวที่160ºC ดังนั้นจึงไม่มีจุดเดือดดังนั้นออกไซด์นี้จึงไม่ถึงจุดเดือด.

ความมั่นคง

ออสเตรเลีย₂O₃ มันไม่เสถียรทางอุณหพลศาสตร์เพราะดังที่กล่าวไว้ในตอนต้นทองคำไม่ได้มีแนวโน้มที่จะออกซิไดซ์ภายใต้สภาวะอุณหภูมิปกติ ดังนั้นจึงลดลงได้อย่างง่ายดายเพื่อให้ได้ทองคำที่มีเกียรติอีกครั้ง.

ยิ่งอุณหภูมิสูงขึ้นเท่าไหร่ปฏิกิริยาก็ยิ่งเร็วขึ้นเท่านั้นซึ่งเรียกว่าการสลายตัวด้วยความร้อน ดังนั้นออสเตรเลีย₂O₃ ที่ 160 ° C มันจะสลายตัวเพื่อผลิตทองคำโลหะและปล่อยออกซิเจนโมเลกุล:

2 Au₂O₃ => 4 Au + 3 O₂

ปฏิกิริยาที่คล้ายกันมากสามารถเกิดขึ้นได้กับสารประกอบอื่น ๆ ที่สนับสนุนการลดลงดังกล่าว ทำไมต้องลด เพราะทองคำกลับคืนมาเพื่อรับอิเล็กตรอนที่ออกซิเจนนำออกไป ซึ่งเหมือนกับบอกว่ามันสูญเสียการเชื่อมโยงกับออกซิเจน.

สามารถในการละลาย

มันเป็นของแข็งที่ไม่ละลายในน้ำ อย่างไรก็ตามมันละลายได้ในกรดไฮโดรคลอริกและกรดไนตริกเนื่องจากการก่อตัวของคลอไรด์ทองคำและไนเตรต.

ศัพท์เฉพาะ

โกลด์ออกไซด์ (III) เป็นชื่อที่ควบคุมโดยระบบการตั้งชื่อหุ้น วิธีอื่น ๆ ที่จะกล่าวถึงคือ:

-ศัพท์เฉพาะทางแบบดั้งเดิม: aureric ออกไซด์เนื่องจากวาเลนซ์ 3+ นั้นสูงที่สุดสำหรับทองคำ.

-ระบบการตั้งชื่อ: dioro trioxide.

การใช้งาน

ระบายสีแว่นตา

หนึ่งในการใช้ที่มีชื่อเสียงที่สุดคือการให้สีแดงแก่วัสดุบางชนิดเช่นแว่นตานอกเหนือจากการมอบคุณสมบัติบางอย่างที่มีอยู่ในอะตอมทองคำ.

การสังเคราะห์ aurates และการหลอมทอง

หากเพิ่ม Au₂O₃ สื่อที่ละลายได้และต่อหน้าโลหะ aurates สามารถตกตะกอนหลังจากเพิ่มฐานที่แข็งแกร่ง ซึ่งถูกสร้างขึ้นโดยแอนไอออน AuO₄^- ใน บริษัท ของไพเพอร์โลหะ.

นอกจากนี้ออสเตรเลีย₂O₃ ทำปฏิกิริยากับแอมโมเนียเพื่อสร้างสารประกอบที่ทำให้บริสุทธิ์ทองคำ Au₂O₃(NH₃)₄. ชื่อของมันมาจากข้อเท็จจริงที่ว่ามันเป็นระเบิดสูง.

การจัดการ monolayers ที่ประกอบเอง

สำหรับทองคำและออกไซด์สารประกอบบางตัวเช่น dialkyl disulfides, RSSR นั้นไม่ได้ถูกดูดซับด้วยวิธีเดียวกัน เมื่อการดูดซับนี้เกิดขึ้นพันธะ Au-S จะเกิดขึ้นตามธรรมชาติโดยที่อะตอมของกำมะถันแสดงและกำหนดคุณสมบัติทางเคมีของพื้นผิวดังกล่าวขึ้นอยู่กับกลุ่มการทำงานที่ถูกผูกไว้.

RSSR ไม่สามารถดูดซับบน Au₂O₃, แต่บนโลหะสีทอง ดังนั้นหากพื้นผิวของทองคำและระดับของการเกิดออกซิเดชันจะถูกปรับเปลี่ยนเช่นเดียวกับขนาดของอนุภาคหรือชั้นของ Au₂O₃, สามารถออกแบบพื้นผิวที่แตกต่างกันได้มากขึ้น.

พื้นผิวนี้ Au₂O₃-AuSR ทำปฏิกิริยากับโลหะออกไซด์ของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์บางชนิดดังนั้นจึงพัฒนาพื้นผิวที่ชาญฉลาดขึ้นในอนาคต.

การอ้างอิง

1. วิกิพีเดีย (2018) ทองคำ (III) ออกไซด์ สืบค้นจาก: en.wikipedia.org
2. สูตรทางเคมี (2018) โกลด์ออกไซด์ (III) กู้คืนจาก: formulacionquimica.com
3. D. Michaud (24 ตุลาคม 2559) โกลด์ออกไซด์ นักโลหะวิทยา 911 คน ดึงมาจาก: 911metallurgist.com
4. Shi, R. Asahi และ C. Stampfl (2007) คุณสมบัติของออกไซด์ทองคำ Au₂O₃ และออสเตรเลีย₂O: การสืบสวนเบื้องต้น สังคมกายภาพอเมริกัน.
5. Cook, Kevin M. (2013) ทองคำออกไซด์เป็นชั้นกาวสำหรับเคมีพื้นผิว Regioselective วิทยานิพนธ์และวิทยานิพนธ์ กระดาษ 1460.