Ossido d'oro (III) (AU2O3) Cos'è, struttura, proprietà, usi

Lui Ossido d'oro (III) È un composto inorganico la cui formula chimica è AU₂O₃. Teoricamente, la sua natura ci si potrebbe aspettare al di fuori del tipo covalente. Tuttavia, la presenza di un certo carattere ionico nel suo solido non può essere completamente esclusa; o qual è lo stesso, assumi l'assenza dell'Au catione³⁺ accanto all'anione o^2-.

Può sembrare contraddittorio che l'oro, essendo un metallo nobile, possa ossidare. In condizioni normali, i pezzi d'oro non possono ossidarsi per contatto con l'ossigeno dell'atmosfera; Tuttavia, quando sono irradiati con radiazioni ultraviolette in presenza di ozono, o₃, Il panorama è un altro.

Se le stelle d'oro subiscano queste condizioni, diventerebbero un colore marrone rossastro, caratteristico dell'AU₂O₃.

Altri metodi per ottenere questo ossido implicherebbero il trattamento chimico di queste stelle; Ad esempio, trasformando l'impasto dell'oro nel rispettivo cloruro, Aucl₃.

Quindi all'AUCL₃, E il resto dei possibili sali d'oro si sono formati, viene aggiunto un mezzo di base forte; E con questo, si ottiene ossido idratato o idrossido, Au (OH)₃. Infine, quest'ultimo composto è disidratato termicamente per ottenere AU₂O₃.

Struttura dell'ossido d'oro (III)

Struttura cristallina di ossido d'oro. Orci, Wikimedia Commons.

L'immagine superiore mostra la struttura cristallina dell'ossido d'oro (III). Viene mostrata la disposizione degli atomi di oro e ossigeno nel solido, considerando atomi neutri (solido covalente) o ioni (solido ionico). In modo intercambiabile, basta eliminare o posizionare i collegamenti Au-O in ogni caso.

Secondo l'immagine, si presume che il carattere covalente predomina (che sarebbe logico). Per questo motivo, vengono mostrati gli atomi e i collegamenti rappresentati con sfere e barre. Le sfere bianche corrispondono agli atomi d'oro (AU^Iii-O) e gli atomi di ossigeno rossastro.

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Se osservato attentamente, si vedrà che ci sono unità AUO₄, che si legano per gli atomi di ossigeno. Un altro modo per visualizzarlo sarebbe considerare che ogni AU³⁺ è circondato da quattro o^2-; Naturalmente, dal punto di vista ionico.

Questa struttura è cristallina perché gli atomi sono ordinati obbedendo allo stesso modello di range lungo. Pertanto, la sua cellula unitaria corrisponde al sistema cristallino romboedrico (uguale all'immagine superiore). Pertanto, tutto Au₂O₃ Potrebbe essere costruito se tutte quelle sfere della cella unitaria fossero distribuite nello spazio.

Aspetti elettronici

L'oro è un metallo di transizione e si prevede che i suoi orbitali 5D interagiscono direttamente con gli orbitali 2p dell'atomo di ossigeno. Questa sovrapposizione dei suoi orbitali teoricamente deve generare bande di guida, il che renderebbe l'UA₂O₃ In un semiconduttore solido.

Pertanto, la vera struttura dell'AU₂O₃ è ancora più complesso avendo questo in mente.

Idrato

L'ossido dorato può trattenere le molecole d'acqua all'interno dei suoi cristalli romboédicanici, che dà origine agli idrati. Quando si formano tali idrati, la struttura diventa amorfa, cioè disordinata.

La formula chimica per tali idrati può essere uno dei seguenti, che in realtà non sono profondamente chiariti: AU₂O₃∙ ZH₂O (z = 1, 2, 3, ecc.), Au (oh)₃, o au_XO_E(OH)_z.

La formula Au (OH)₃ rappresenta una semplificazione della vera composizione di questi idrati. Questo perché all'interno dell'idrossido d'oro (III), i ricercatori hanno anche trovato la presenza di AU₂O₃; E quindi, perde significato per trattarlo in isolamento come un idrossido di transizione "semplice".

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D'altra parte, di una formula solida con au_XO_E(OH)_z Ci si potrebbe aspettare una struttura amorfa; Poiché questo dipende dai coefficienti X, E E z, le cui variazioni comporterebbero in tutti i tipi di struttura che difficilmente potrebbero mostrare un motivo cristallino.

Proprietà

Aspetto fisico

È un solido marrone rossastro.

Massa molecolare

441,93 g/mol.

Densità

11,34 g/ml.

Punto di fusione

Si scioglie e si decompone a 160 ° C. Manca un punto di ebollizione, quindi questo ossido non bolle mai.

Stabilità

Au₂O₃ È termodinamicamente instabile perché, come menzionato all'inizio, l'oro non tende ad ossidarsi in condizioni di temperatura normali. In modo che sia facilmente ridotto per diventare l'oro nobile.

Maggiore è la temperatura, più veloce sarà questa reazione, che è nota come decomposizione termica. Quindi, l'AU₂O₃ A 160 ° C si rompe per produrre oro metallico e rilasciare ossigeno molecolare:

2 Au₂O₃ => 4 Au + 3 O₂

Una reazione molto simile può verificarsi con altri composti che favoriscono questa riduzione. Perché riduzione? Perché l'oro guadagna gli elettroni che l'ossigeno ha rimosso; Qual è lo stesso che perdere collegamenti all'ossigeno.

Solubilità

È un solido insolubile in acqua. Tuttavia, è solubile in acido cloridrico e acido nitrico, a causa della formazione di cloruri d'oro e nitrati.

Nomenclatura

L'ossido d'oro (III) è il nome governato dalla nomenclatura azionaria. Altri modi per menzionarlo sono:

-Nomenclatura tradizionale: ossido aurico, perché Valencia 3+ è il più grande per l'oro.

-Nomenclatura sistematica: Triossido di Dioro.

Applicazioni

Colorazione del vetro

Uno dei suoi usi più eminenti è quello di fornire il colore rossastro a determinati materiali, come gli occhiali, oltre a conferire alcune proprietà inerenti agli atomi d'oro.

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Sintesi di aura e oro fulminante

Se viene aggiunta l'AU₂O₃ Su un mezzo in cui è solubile e, in presenza di metalli, può precipitare dopo l'aggiunta di una base forte degli aura; che sono formati dagli anioni AUO₄^- In compagnia di cationi metallici.

Inoltre, l'AU₂O₃ reagisce con l'ammoniaca per formare il composto d'oro fulminante, AU₂O₃(NH₃)₄. Il suo nome deriva dal fatto che è altamente esplosivo.

Manipolazione di monocapas autoassemblata

Sull'oro e del suo ossido, alcuni composti non sono adsorbiti allo stesso modo, come Disulfur Diallil, RSSR. Quando si verifica questo adsorbimento, si forma spontaneamente un legame AU-S, in cui l'atomo di zolfo presenta e definisce le caratteristiche chimiche di detto superficie a seconda del gruppo funzionale a cui è collegato.

RSSR non può essere adsorbito su AU₂O₃, Ma sull'oro metallico. Pertanto, se la superficie dell'oro e il suo grado di ossidazione sono modificati, nonché le dimensioni delle particelle o degli strati di AU₂O₃, È possibile progettare una superficie più eterogenea.

Questa superficie au₂O₃-AUSR interagisce con ossidi metallici di alcuni dispositivi elettronici, sviluppando così future superfici più intelligenti.

Riferimenti

1. Ossidi d'oro. Recuperato da: 911metallurgist.com
2. Shi, r. Asahi e c. Stampfl. (2007). Proprietà degli ossidi d'oro Au₂O₃ e au₂O: Ricerca dei primi principi. L'American Physical Society.