- هيكل أكسيد الذهب (III)
- الجوانب الإلكترونية
- يرطب
- الخصائص
- مظهر جسماني
- الكتلة الجزيئية
- كثافة
- نقطة الانصهار
- المزيد
- الذوبان
- التسمية
- التطبيقات
- تلطيخ الزجاج
- توليف aurates و fulminant الذهب
- التعامل مع الطبقات الأحادية المجمعة ذاتيًا
- المراجع
و أكسيد الذهب (III) هو مركب غير العضوي الذي هو الاتحاد الافريقي الصيغة الكيميائية 2 O 3. من الناحية النظرية ، من المتوقع أن تكون طبيعتها من النوع التساهمي. ومع ذلك ، لا يمكن استبعاد وجود شخصية أيونية معينة في صلبها تمامًا ؛ أو ما هو نفسه، تفترض عدم وجود الاتحاد الافريقي 3+ الموجبة جنبا إلى جنب مع O 2- أنيون.
قد يبدو متناقضًا أن الذهب ، لكونه معدنًا نبيلًا ، يمكن أن يصدأ. في ظل الظروف العادية ، لا يمكن أكسدة قطع الذهب (مثل النجوم في الصورة أدناه) عن طريق ملامستها للأكسجين في الغلاف الجوي ؛ ومع ذلك ، عندما يتم تشعيعها بالأشعة فوق البنفسجية في وجود الأوزون ، O 3 ، فإن الصورة مختلفة.
النجوم الذهبية. المصدر: Pexels.
إذا تعرضت النجوم الذهبية لهذه الظروف ، فإنها ستتحول إلى اللون البني المحمر ، وهو ما يميز Au 2 O 3.
تتضمن الطرق الأخرى للحصول على هذا الأكسيد المعالجة الكيميائية للنجوم المذكورة ؛ على سبيل المثال ، عن طريق تحويل كتلة الذهب إلى كلوريده ، AuCl 3.
ثم ، إلى AuCl 3 ، وبقية أملاح الذهب المحتملة ، يتم إضافة وسيط أساسي قوي ؛ ومع ذلك، فإن أكسيد رطب أو هيدروكسيد، والاتحاد الافريقي (OH) 3 ، ويتم الحصول. أخيرًا ، يتم تجفيف هذا المركب الأخير حراريًا للحصول على Au 2 O 3.
هيكل أكسيد الذهب (III)
الهيكل البلوري لـ Au2O3. المصدر: عالم المواد
تُظهر الصورة العلوية التركيب البلوري لأكسيد الذهب (III). يتم عرض ترتيب ذرات الذهب والأكسجين في المادة الصلبة ، إما مع اعتبارها ذرات متعادلة (صلبة تساهمية) ، أو أيونات (صلبة أيونية). بشكل غير مبال ، يكفي إزالة أو وضع روابط Au-O في أي حال.
وفقًا للصورة ، يُفترض أن الحرف التساهمي يسود (وهو أمر منطقي). لهذا السبب ، يتم تمثيل الذرات والروابط بواسطة الكرات والقضبان ، على التوالي. تتوافق الكرات الذهبية مع ذرات الذهب (Au III -O) ، والأخرى ضاربة إلى الحمرة مع ذرات الأكسجين.
إذا نظرت عن كثب ، ستلاحظ أن هناك وحدات AuO 4 ، والتي ترتبط بذرات الأكسجين. هناك طريقة أخرى لتصور الأمر وهي اعتبار أن كل Au 3+ محاط بأربعة O 2- ؛ بالطبع ، من منظور أيوني.
هذا الهيكل بلوري لأن الذرات مرتبة في نفس النمط بعيد المدى. وبالتالي ، فإن خلية الوحدة الخاصة بها تتوافق مع النظام البلوري المعيني الشكل (نفس الخلية الموجودة في الصورة العليا). لذلك ، يمكن بناء كل Au 2 O 3 إذا تم توزيع كل تلك المجالات من خلية الوحدة في الفضاء.
الجوانب الإلكترونية
الذهب هو معدن انتقالي ، ومن المتوقع أن تتفاعل مداراته 5d بشكل مباشر مع مدارات 2p لذرة الأكسجين. هذا التداخل في مداراتها يجب أن يولد نظريًا نطاقات توصيل ، والتي ستحول Au 2 O 3 إلى أشباه موصلات صلبة.
لذلك ، فإن الهيكل الحقيقي لـ Au 2 O 3 يكون أكثر تعقيدًا مع وضع ذلك في الاعتبار.
يرطب
يمكن لأكسيد الذهب الاحتفاظ بجزيئات الماء داخل بلوراته المعينية الوجوه ، مما يؤدي إلى ظهور الهيدرات. عندما تتشكل هذه الهيدرات ، يصبح الهيكل غير متبلور ، أي غير منظم.
يمكن أن تكون الصيغة الكيميائية لمثل هذه الهيدرات أيًا مما يلي ، والتي في الواقع لم يتم توضيحها بالكامل: Au 2 O 3 ∙ zH 2 O (z = 1 ، 2 ، 3 ، إلخ) ، Au (OH) 3 ، أو Au x O y (OH) z.
تمثل الصيغة Au (OH) 3 تبسيطًا مفرطًا للتركيب الحقيقي للهيدرات المذكورة. هذا لأنه داخل هيدروكسيد الذهب (III) ، وجد الباحثون أيضًا وجود Au 2 O 3 ؛ وبالتالي لا معنى لمعاملته بمعزل عن الهيدروكسيد المعدني الانتقالي "البسيط".
من ناحية أخرى ، يمكن توقع بنية غير متبلورة من مادة صلبة بالصيغة Au x O y (OH) z ؛ نظرًا لأنه يعتمد على المعاملات x و y و z ، والتي من شأنها أن تؤدي إلى ظهور جميع أنواع الهياكل التي بالكاد يمكن أن تظهر نمطًا بلوريًا.
الخصائص
مظهر جسماني
وهي مادة صلبة بنية ضاربة إلى الحمرة.
الكتلة الجزيئية
441.93 جم / مول.
كثافة
11.34 جم / مل.
نقطة الانصهار
يذوب ويتحلل عند 160 درجة مئوية. لذلك ، يفتقر إلى نقطة الغليان ، لذلك لا يغلي هذا الأكسيد أبدًا.
المزيد
Au 2 O 3 غير مستقر ديناميكيًا لأنه ، كما ذكرنا في البداية ، لا يميل الذهب إلى الأكسدة في ظل ظروف درجة الحرارة العادية. لذلك يتم تقليله بسهولة ليصبح الذهب النبيل مرة أخرى.
كلما ارتفعت درجة الحرارة ، زادت سرعة التفاعل ، وهو ما يعرف بالتحلل الحراري. وهكذا ، يتحلل Au 2 O 3 عند 160 درجة مئوية لينتج الذهب المعدني ويطلق الأكسجين الجزيئي:
2 Au 2 O 3 => 4 Au + 3 O 2
يمكن أن يحدث تفاعل مشابه جدًا مع المركبات الأخرى التي تعزز هذا الاختزال. لماذا التخفيض؟ لأن الذهب يستعيد الإلكترونات التي أخذها منه الأكسجين ؛ وهو نفس القول بأنه يفقد الروابط مع الأكسجين.
الذوبان
إنه مادة صلبة غير قابلة للذوبان في الماء. ومع ذلك ، فهو قابل للذوبان في حمض الهيدروكلوريك وحمض النيتريك ، بسبب تكوين كلوريد الذهب والنترات.
التسمية
أكسيد الذهب (III) هو الاسم الذي تحكمه تسمية الأسهم. الطرق الأخرى لذكرها هي:
- التسمية التقليدية: أكسيد الأوريك ، لأن التكافؤ 3+ هو الأعلى للذهب.
- التسمية المنهجية: ثلاثي أكسيد الديورو.
التطبيقات
تلطيخ الزجاج
ومن أبرز استخداماته إعطاء بعض المواد لونًا ضارب إلى الحمرة ، مثل الزجاج ، بالإضافة إلى إعطائها خصائص معينة متأصلة في ذرات الذهب.
توليف aurates و fulminant الذهب
إذا تمت إضافة Au 2 O 3 إلى وسط حيث يكون قابل للذوبان ، وفي وجود المعادن ، يمكن أن تترسب الأوورات بعد إضافة قاعدة قوية ؛ والتي تتكون من 4 أنيون AuO - بصحبة الكاتيونات المعدنية.
وبالمثل ، يتفاعل Au 2 O 3 مع الأمونيا لتكوين مركب الذهب الخاطف ، Au 2 O 3 (NH 3) 4. اسمها مشتق من حقيقة أنها شديدة الانفجار.
التعامل مع الطبقات الأحادية المجمعة ذاتيًا
لا يتم امتصاص مركبات معينة ، مثل ثنائي كبريتيد ثنائي ألكيل ، RSSR ، بنفس الطريقة على الذهب وأكسيده. عندما يحدث هذا الامتصاص ، تتشكل رابطة Au-S تلقائيًا ، حيث تظهر ذرة الكبريت وتحدد الخصائص الكيميائية للسطح المذكور اعتمادًا على المجموعة الوظيفية التي ترتبط بها.
لا يمكن امتصاص RSSRs على Au 2 O 3 ، لكنها يمكن أن تكون على الذهب المعدني. لذلك ، إذا تم تعديل سطح الذهب ودرجة الأكسدة ، وكذلك حجم جزيئات أو طبقات Au 2 O 3 ، يمكن تصميم سطح غير متجانس بشكل أكبر.
يتفاعل سطح Au 2 O 3 -AuSR مع أكاسيد المعادن لبعض الأجهزة الإلكترونية ، مما يؤدي إلى تطوير أسطح أكثر ذكاءً في المستقبل.
المراجع
- ويكيبيديا. (2018). أكسيد الذهب (III). تم الاسترجاع من: en.wikipedia.org
- صياغة كيميائية. (2018). أكسيد الذهب (III). تم الاسترجاع من: formulacionquimica.com
- د. ميشود. (2016 ، 24 أكتوبر). صدأ الذهب. 911 ميتالورجست. تم الاسترجاع من: 911metallurgist.com
- شي ، ر. أساهي ، سي ستامبفل. (2007). خصائص أكاسيد الذهب Au 2 O 3 و Au 2 O: تحقيق المبادئ الأولى. الجمعية الفيزيائية الأمريكية.
- كوك ، كيفن م. (2013). أكسيد الذهب كطبقة اخفاء لكيمياء السطح الانتقائية. الرسائل الجامعية والأطروحات. ورقة 1460.