ALTIN OKSIT (III) (AU2O3): YAPISI, ÖZELLIKLERI VE KULLANIMLARI - KIMYA - 2025

Altın oksit (III) 'ün , kimyasal formül Au bir inorganik bileşiktir ₂ O ₃ . Teorik olarak, doğasının kovalent tipte olması beklenebilir. Bununla birlikte, katısında belirli bir iyonik karakterin varlığı tamamen göz ardı edilemez; veya aynı ne, Au yokluğunu kabul ³⁺ katyon O ile birlikte ^2- anyon .

Asil bir metal olan altının paslanabilmesi çelişkili görünebilir. Normal koşullar altında, altın parçaları (aşağıdaki resimdeki yıldızlar gibi) atmosferdeki oksijen ile temas ederek oksitlenemez; ancak ozon, O ₃ varlığında ultraviyole radyasyon ile ışınlandıklarında resim farklıdır.

Altın yıldızlar. Kaynak: Pexels.

Altın yıldızlar bu koşullara tabi tutulursa, Au ₂ O _3'ün özelliği olan kırmızımsı kahverengi bir renge dönüşürlerdi .

Bu oksidi elde etmenin diğer yöntemleri, adı geçen yıldızların kimyasal işlemden geçirilmesini içerecektir; örneğin, ilgili klorür, AuCl altın kütle dönüştürerek ₃ .

Daha sonra, AuCl için ₃ , ve oluşan olası altın tuzlarının geri kalanı, bir güçlü bazik ortam ilave edilir; ve bununla hidratlanmış oksit veya hidroksit, Au (OH) ₃ elde edilir . Son olarak, bu son bileşik, termal olarak Au elde etmek üzere dehidre edilir ₂ O ₃ .

Altın (III) oksidin yapısı

Au2O3'ün kristal yapısı. Kaynak: Malzeme bilimci

Üstteki resim altın (III) oksidin kristal yapısını göstermektedir. Katıdaki altın ve oksijen atomlarının düzeni, nötr atomlar (kovalent katı) veya iyonlar (iyonik katı) dikkate alınarak gösterilir. Kayıtsız bir şekilde, her durumda Au-O bağlantılarını kaldırmak veya yerleştirmek yeterlidir.

Görüntüye göre, kovalent karakterin baskın olduğu varsayılmaktadır (bu mantıklı olacaktır). Bu nedenle, atomlar ve bağlar sırasıyla küreler ve çubuklarla gösterilmektedir. Altın küreler altın atomlarına (Au ^III- O) ve kırmızımsı olanlar oksijen atomlarına karşılık gelir.

Yakından bakarsanız oksijen atomlarının katıldığı AuO ₄ birimleri olduğu görülecektir. Görselleştirmenin başka bir yolu, her Au ^{3 + '} nın dört O ^2- ile çevrelenmiş olduğunu düşünmek olacaktır ; tabii ki iyonik bir bakış açısıyla.

Bu yapı kristaldir çünkü atomlar aynı uzun menzilli modelde düzenlenmiştir. Böylece, birim hücresi eşkenar dörtgen kristal sisteme karşılık gelir (üstteki görüntüde aynı olan). Bu nedenle, birim hücrenin tüm bu küreleri uzayda dağıtılmış olsaydı , tüm Au ₂ O ₃ inşa edilebilirdi.

Elektronik yönler

Altın bir geçiş metalidir ve 5d orbitallerinin oksijen atomunun 2p orbitalleriyle doğrudan etkileşime girmesi beklenir. Orbitallerinin bu örtüşmesi teorik olarak iletken bantlar oluşturmalı ve bu da Au ₂ O _3'ü katı bir yarı iletkene dönüştürecektir.

Bu nedenle, Au ₂ O _3'ün gerçek yapısı bu akılda tutularak daha da karmaşıktır.

nemlendirir

Altın oksit, su moleküllerini eşkenar dörtgen kristalleri içinde tutabilir ve hidratlara yol açar. Bu tür hidratlar oluştuğunda, yapı şekilsiz, yani düzensiz hale gelir.

Bu tür hidratlar kimyasal formülü aslında tam olarak açıklığa değildir aşağıdakilerden herhangi biri olabilir: Au ₂ O ₃ ∙ .H ₂ O (z = 1, 2, 3, vs.), Au (OH) ₃ veya Au _x O _y (OH) _z .

Au (OH) ₃ formülü , söz konusu hidratların gerçek bileşiminin aşırı basitleştirilmesini temsil eder. Bunun nedeni, altın (III) hidroksit içinde araştırmacıların Au ₂ O _3'ün varlığını da bulmuş olmalarıdır ; ve bu nedenle, onu izole bir şekilde "basit" bir geçiş metal hidroksit olarak işlemenin anlamı yoktur.

Diğer yandan Au _x O _y (OH) _z formülüne sahip bir katıdan amorf bir yapı beklenebilir; çünkü bu, x, y ve z katsayılarına bağlı olduğundan, bunların varyasyonları, neredeyse kristal bir model sergileyebilecek her türden yapıya yol açacaktır.

Özellikleri

Fiziksel görünüş

Kırmızımsı kahverengi bir katıdır.

Moleküler kütle

441.93 g / mol.

Yoğunluk

11,34 g / mL.

Erime noktası

160ºC'de erir ve ayrışır. Bu nedenle kaynama noktası yoktur, bu nedenle bu oksit asla kaynamaz.

istikrar

Au ₂ O ₃ termodinamik olarak kararsızdır çünkü başlangıçta belirtildiği gibi altın normal sıcaklık koşulları altında oksitlenme eğiliminde değildir. Böylece yeniden asil altın haline gelmek kolaylıkla indirgenir.

Sıcaklık ne kadar yüksek olursa, termal ayrışma olarak bilinen reaksiyon o kadar hızlıdır. Böylece, 160ºC'de Au ₂ O ₃ , metalik altın üretmek ve moleküler oksijen açığa çıkarmak için ayrışır:

2 Au ₂ O ₃ => 4 Au + 3 O ₂

Söz konusu indirgemeyi destekleyen diğer bileşiklerle çok benzer bir reaksiyon meydana gelebilir. Neden indirgeme? Çünkü altın, oksijenin ondan aldığı elektronları geri kazanır; oksijen ile bağlarını kaybettiğini söylemekle aynı şey.

Çözünürlük

Suda çözünmeyen bir katıdır. Bununla birlikte, altın klorür ve nitrat oluşumundan dolayı hidroklorik asit ve nitrik asitte çözünür.

terminoloji

Altın (III) oksit, hisse senedi terminolojisine göre yönetilen addır. Bundan bahsetmenin diğer yolları:

-Geleneksel isimlendirme: aurik oksit, çünkü 3+ değerlik altın için en yüksek değerdir.

-Sistematik isimlendirme: dioro trioksit.

Uygulamalar

Cam boyama

En önemli kullanımlarından biri, altın atomlarına özgü bazı özellikler kazandırmanın yanı sıra cam gibi belirli malzemelere kırmızımsı bir renk eklemektir.

Auratların ve fulminant altının sentezi

Au ise ₂ O _{3 ilave edilir} çözünür olan, ve metal varlığında bir ortama, aurates kuvvetli bir bazın ilavesinden sonra çökelebilir; AuO ₄ anyonlarından oluşan ^- metal katyonlar eşliğinde .

Aynı şekilde, Au ₂ O ₃ , fulminan altın bileşiği Au ₂ O ₃ (NH ₃ ) _4'ü oluşturmak için amonyak ile reaksiyona girer . Adı, oldukça patlayıcı olmasından kaynaklanmaktadır.

Kendinden montajlı tek tabakaların taşınması

Dialkil disülfidler, RSSR gibi belirli bileşikler, altın ve oksidi üzerinde aynı şekilde adsorbe edilmez. Bu adsorpsiyon gerçekleştiğinde, kendiliğinden bir Au-S bağı oluşur; burada sülfür atomu, bağlı olduğu fonksiyonel gruba bağlı olarak adı geçen yüzeyin kimyasal özelliklerini sergiler ve tanımlar.

RSSR'ler Au ₂ O ₃ üzerinde adsorbe edilemez , ancak metalik altın üzerinde olabilirler. Altın ve oksidasyon derecesi yüzeyi tadil edilmiş, bu nedenle, Au parçacıklarının veya tabakaların hem de boyut ₂ O ₃ , daha heterojen yüzey tasarlanabilir.

Bu Au ₂ O ₃ -AuSR yüzeyi, belirli elektronik cihazların metal oksitleri ile etkileşime girerek gelecekte daha akıllı yüzeyler geliştirir.

Referanslar

1. Vikipedi. (2018). Altın (III) oksit. En.wikipedia.org adresinden kurtarıldı
2. Kimyasal Formülasyon. (2018). Altın (III) oksit. Kurtarıldı: formulacionquimica.com
3. D. Michaud. (2016, 24 Ekim). Altın pas. 911 Metalurji. Kurtarıldı: 911metallurgist.com
4. Shi, R. Asahi ve C. Stampfl. (2007). Altın oksitlerin özellikleri Au ₂ O ₃ ve Au ₂ O: İlk prensiplerin incelenmesi. Amerikan Fizik Derneği.
5. Cook, Kevin M. (2013). Bölgesel Seçici Yüzey Kimyası için Maskeleme Katmanı Olarak Altın Oksit. Tezler ve Tezler. Kağıt 1460.