- Estructura de l'òxid d'or (III)
- aspectes electrònics
- hidrats
- propietats
- aparença física
- massa molecular
- densitat
- Punt de fusió
- estabilitat
- solubilitat
- Nomenclatura
- usos
- Coloració de vidres
- Síntesi de auratos i or fulminant
- Manipulació de monocapes autoacoblades
- referències
El òxid d'or (III) és un compost inorgànic la fórmula química és Au 2 O 3. Teòricament podria esperar-se que la seva naturalesa fora de l'tipus covalent. No obstant això, no pot descartar de l'sobretot la presència de cert caràcter iònic en el seu sòlid; o el que és igual, assumir l'absència de l'catió Au 3+ costat de l'anió O 2-.
Potser sembli contradictori que l'or, sent un metall noble, pugui oxidar. En condicions normals, les peces d'or (com les estrelles de la imatge inferior) no poden oxidar per contacte amb l'oxigen de l'atmosfera; però, quan són irradiades amb radiació ultraviolada en presència d'ozó, O 3, el panorama és un altre.
Estrelles d'or. Font: Pexels.
Si les estrelles d'or se sotmetessin a aquestes condicions, es tornarien d'un color marró vermellós, característic de l'Au 2 O 3.
Altres mètodes per obtenir aquest òxid implicarien el tractament químic d'aquestes estrelles; per exemple, convertint la massa d'or en el seu respectiu clorur, AuCl 3.
Després, a l'AuCl 3, i la resta de les possibles sals d'or formades, se li afegeix un mitjà bàsic fort; i amb això, s'obté l'òxid hidratat o hidròxid, Au (OH) 3. Finalment, aquest últim compost es deshidrata tèrmicament per obtenir així el Au 2 O 3.
Estructura de l'òxid d'or (III)
Estructura cristal·lina de l'Au2O3. Font: Materialscientist
A la imatge superior es mostra l'estructura cristal·lina de l'òxid d'or (III). Es mostra la disposició dels àtoms d'or i oxigen en el sòlid, ja sigui considerant-los àtoms neutres (sòlid covalent), o ions (sòlid iònic). Indistintament, només cal eliminar o posar els enllaços Au-O en qualsevol cas.
D'acord a la imatge, s'assumeix que el caràcter covalent predomina (la qual cosa seria lògic). Per aquesta raó, es mostren els àtoms i enllaços representats amb esferes i barres, respectivament. Les esferes daurades corresponen als àtoms d'or (Au III -O), i les vermelloses als àtoms d'oxigen.
Si s'observa detingudament, es veurà que hi ha unitats AuO 4, les quals s'uneixen mitjançant àtoms d'oxigen. Una altra manera de visualitzar-seria considerar que cada Au 3+ està envoltat de quatre O 2-; és clar, des d'una perspectiva iònica.
Aquesta estructura és cristal·lina a causa que els àtoms s'ordenen obeint un mateix patró a llarg abast. Sent així, la seva cel·la unitària correspon a sistema cristal·lí romboèdric (el mateix de la imatge superior). Per tant, tot el Au 2 O 3 podria construir-se si es distribuís en l'espai totes aquestes esferes de la cel·la unitària.
aspectes electrònics
L'or és un metall de transició, i és d'esperar que els seus orbitals 5d interaccionin directament amb els orbitals 2p de l'àtom d'oxigen. Aquest solapament de les seves orbitals teòricament ha de generar bandes de conducció, que convertirien a l'Au 2 O 3 en un sòlid semiconductor.
Per tant, la veritable estructura de l'Au 2 O 3 és encara més complexa tenint això en ment.
hidrats
L'òxid d'or pot retenir molècules d'aigua dins dels seus cristalls romboèdrics, la qual cosa dóna lloc als hidrats. A l'formar-tals hidrats, l'estructura es torna amorfa, és a dir, desordenada.
La fórmula química per a tals hidrats pot ser qualsevol de les següents, les quals de fet no estan profundament esclarides: Au 2 O 3 ∙ zh 2 O (z = 1, 2, 3, etc.), Au (OH) 3, o au x O i (OH) z.
La fórmula Au (OH) 3 representa una sobre simplificació de la veritable composició d'aquests hidrats. Això es deu al fet que dins de l'hidròxid d'or (III), investigadors han trobat també la presència d'Au 2 O 3; i per tant, perd sentit el tractar aïlladament com un "simple" hidròxid de metall de transició.
D'altra banda, d'un sòlid amb fórmula Au x O i (OH) z podria esperar-se una estructura amorfa; ja que, aquesta depèn dels coeficients x, yiz, les variacions donarien lloc a tot tipus d'estructura que difícilment puguin exhibir un patró cristal·lí.
propietats
aparença física
És un sòlid de color marró vermellós.
massa molecular
441,93 g / mol.
densitat
11,34 g / ml.
Punt de fusió
Fon i es descompon a 160ºC. No té per tant de punt d'ebullició, de manera que aquest òxid mai arriba a bullir.
estabilitat
L'Au 2 O 3 és termodinàmicament inestable a causa de que, com es va esmentar a el principi, l'or no tendeix a oxidar en condicions normals de temperatura. De manera que es redueix fàcilment per convertir-se novament en el noble or.
Mentre més gran sigui la temperatura, més ràpida serà aquesta reacció, a la qual se li coneix com descomposició tèrmica. Així, el Au 2 O 3 a 160ºC es descompon per produir or metàl·lic i alliberar oxigen molecular:
2 Au 2 O 3 => 4 Au + 3 O 2
Una reacció molt semblant pot donar-se amb altres compostos que afavoreixen aquesta reducció. Per què reducció? Perquè l'or torna a guanyar els electrons que l'oxigen li va treure; el que és igual a dir que perd enllaços amb l'oxigen.
solubilitat
És un sòlid insoluble en aigua. No obstant això, és soluble en àcid clorhídric i àcid nítric, a causa de la formació de clorurs i nitrats d'or.
Nomenclatura
L'òxid d'or (III) és el nom regit per la nomenclatura estoc. Altres maneres de mencionar-són:
-Nomenclatura tradicional: òxid aurica, a causa que la valència 3+ és la major per a l'or.
-Nomenclatura sistemàtica: triòxid de Dioro.
usos
Coloració de vidres
Un dels seus usos més eminents és el d'aportar color vermellós a certs materials, com els vidres, a més de conferir-certes propietats inherents als àtoms d'or.
Síntesi de auratos i or fulminant
Si s'addiciona el Au 2 O 3 a un mitjà on és soluble, i en presència de metalls, pot precipitar després de l'addició d'una base forta els auratos; els quals, estan formats per anions AuO 4 - en companyia de cations metàl·lics.
Així mateix, el Au 2 O 3 reacciona amb amoníac per formar el compost or fulminant, Au 2 O 3 (NH 3) 4. El seu nom deriva de el fet que és altament explosiu.
Manipulació de monocapes autoacoblades
Sobre l'or i la seva òxid no s'adsorbeixen de la mateixa manera certs compostos, com els dialquil disulfurs, RSSR. Quan ocorre aquesta adsorció, es forma espontàniament un enllaç Au-S, on l'àtom de sofre exhibeix i defineix les característiques químiques d'aquesta superfície depenent de el grup funcional a què estigui enllaçat.
Els RSSR no poden adsorberse sobre el Au 2 O 3, però sí sobre l'or metàl·lic. Per tant, si es modifica la superfície de l'or i el seu grau d'oxidació, així com la mida de les partícules o capes d'Au 2 O 3, pot dissenyar una superfície més heterogènia.
Aquesta superfície Au 2 O 3 -AuSR interacciona amb els òxids metàl·lics de certs dispositius electrònics, desenvolupant així futures superfícies més intel·ligents.
referències
- Wikipedia. (2018). Gold (III) s'oxidi. Recuperat de: en.wikipedia.org
- Formulació Química. (2018). Òxid d'or (III). Recuperat de: formulacionquimica.com
- D. Michaud. (24 d'octubre de 2016). Gold oxides. 911 Metallurgist. Recuperat de: 911metallurgist.com
- Shi, R. Asahi i C. Stampfl. (2007). Properties of the gold oxides Au 2 O 3 and Au 2 O: First-principles investigation. The American Physical Society.
- Cook, Kevin M. (2013). Gold Oxide es a Masking Layer for Regioselective Surface Chemistry. Theses and Dissertations. Paper 1460.