酸化金(III)(Au 2 O 3)の構造、性質、命名法および用途



酸化金(III) 化学式がAuの無機化合物です。23. 理論的には、その性質は共有結合型であると予想されるかもしれません。しかしながら、その固体中の特定のイオン性の存在は完全に捨てることはできない。または同じこと、Auカチオンの不在を仮定3+ 陰イオンOの隣2-.

貴金属である金が錆びることは矛盾するように思われるかもしれません。通常の条件下では、金の破片(下の図の星のように)は大気中の酸素と接触しても酸化することはできません。ただし、オゾンの存在下で紫外線を照射すると、または3, 絵が違う.

金の星がこれらの条件にさらされると、金色の特徴である赤茶色に変わります。23.

この酸化物を得るための他の方法は前記星の化学処理を含むであろう。たとえば、金の塊をそれぞれの塩化物、AuClに変換します。3.

あと、AuClへ3, そして残りの可能性のある金塩が形成されたら、強塩基性媒体を添加する。そしてこれで、あなたは水和酸化物または水酸化物、Au(OH)を得ます3. 最後に、この最後の化合物を熱脱水してAuを得る。23.

索引

  • 1酸化金の構造(III)
    • 1.1電子的側面
    • 1.2水和物
  • 2プロパティ
    • 2.1外観
    • 2.2分子量
    • 2.3密度
    • 2.4融点
    • 2.5安定性
    • 2.6溶解度
  • 3命名法
  • 4つの用途
    • 4.1メガネの着色
    • 4.2オーラートと金メッキの合成
    • 4.3自己組織化単分子膜の取り扱い
  • 5参考文献

酸化金の構造(III)

上の図は、酸化金(III)の結晶構造です。固体中の金および酸素原子の配置は、中性原子(共有固体)またはイオン(イオン性固体)として示されている。あいまいなことに、どのような場合でもAu-Oリンクを削除または配置するだけで十分です。.

イメージによると、共有文字が優勢であると考えられます(これは論理的です)。そのため、表示されている原子と結合は、それぞれ球とバーで表示されます。金色の球は金の原子に対応します(AuIII-O)、そして酸素原子に赤みを帯びた.

よく見ると、AuOユニットがあることがわかります。4, 酸素原子で結合されています。それを視覚化するもう1つの方法は、各Auを考慮することです。3+ 四つのOに囲まれている2-;もちろん、イオンの観点から.

原子は同じ長距離パターンに従って規則正しく配列されているので、この構造は結晶質である。したがって、そのユニタリーセルは菱面体晶系に対応します(上の画像と同じ)。したがって、すべての金23 ユニットセルのこれらすべての球が空間に分布していれば構築できます.

電子的側面

金は遷移金属であり、その5d軌道が酸素原子の2p軌道と直接相互作用することが予想されます。それらの軌道のこの重なりは、理論的にはAuを変換する伝導帯を生成するはずです。23 固体半導体中.

したがって、Auの真の構造23 これを念頭に置いてさらに複雑です.

水和物

酸化金は、その菱面体晶結晶内に水分子を保持することができ、それによって水和物が生じる。そのような水和物が形成されると、構造は非晶質、すなわち無秩序になる。.

そのような水和物の化学式は以下のいずれかであり得るが、実際にはあまり明確にされていない。23∙zH2O(z = 1、2、3など)、Au(OH)3, またはAu×そして(OH)z.

式Au(OH)3 は、前記水和物の真の組成の過度の単純化を表す。これは、金水酸化物(III)の中に、研究者たちもAuの存在を発見したからです。23;それゆえ、それを単独で「単純な」遷移金属水酸化物として扱うことは意味がある。.

一方、式Auの固体の×そして(OH)z 非晶質構造が予想され得る。なぜなら、これは係数に依存するからです。 ×, そして そして z, その変化は結晶パターンをほとんど示すことができなかったすべての種類の構造を生じさせる.

プロパティ

外観

赤褐色の固体です.

分子量

441.93 g / mol.

密度

11.34 g / mL.

融点

160℃で融解し、分解する。それ故にそれは沸点を欠いている、従ってこの酸化物は沸点に決して到達しない.

安定性

Au23 冒頭で述べたように、金は常温条件下では酸化する傾向がないため、熱力学的に不安定です。それで再び貴族の金になることは簡単に減らされます.

温度が高いほど反応は速くなり、これは熱分解として知られています。だから、Au23 160℃では分解して金属金を生成し、分子状​​酸素を放出します。

2金23 →4 Au + 3 O2

上記の還元を促進する他の化合物でも非常に類似した反応が起こり得る。なぜ削減?なぜなら金は酸素がそれから取り除いた電子を得るために戻るからです。それは酸素との関連を失うと言うのと同じです.

溶解度

それは水に不溶性の固体です。ただし、塩化金や硝酸塩が形成されるため、塩酸や硝酸には溶けます。.

命名法

酸化金(III)は、株式命名法によって支配されている名前です。それを言及する他の方法は以下のとおりです。

-伝統的な命名法:金の3価が最も高いため、酸化金、.

-体系的な命名法:三酸化二ジオ.

用途

メガネの着色

その最も有名な用途の1つは、金原子に固有の特定の特性を付与することに加えて、ガラスなどの特定の材料に赤みを帯びた色を付けることです。.

オーラートと金メッキの合成

Auが追加された場合23 それが可溶性でありそして金属の存在下で媒体に、強塩基の添加後にオーレートが沈殿し得る。これは、AuOアニオンによって形成される。4- 金属カチオンの会社で.

また、Au23 アンモニアと反応して金皮膜化合物Auを形成する23(NH34. その名前はそれが非常に爆発的であるという事実に由来します.

自己組織化単分子膜の取り扱い

金とその酸化物には、ジアルキルジスルフィド、RSSRなどの特定の化合物は同じ方法で吸着されません。この吸着が起こると、Au − S結合が自然に形成され、ここで硫黄原子はそれが結合している官能基に応じて前記表面の化学的特性を示しそして定義する。.

RSSRはAuに吸着できません23, しかし金属金の上。したがって、金の表面とその酸化度、およびAuの粒子または層のサイズが変更された場合23, より不均一な表面を設計することができます.

この表面Au23-AuSRは特定の電子デバイスの金属酸化物と相互作用し、将来のよりスマートな表面を開発します。.

参考文献

  1. ウィキペディア(2018)。酸化金(III)取得元:en.wikipedia.org
  2. 化学製剤(2018)。酸化金(III)。から回収された:formulacionquimica.com
  3. D. Michaud (2016年10月24日)金の酸化物911冶金学者。取得元:911metallurgist.com
  4. Shi、R. AsahiおよびC. Stampfl。 (2007)。金酸化物Auの性質23 とAu2O:第一原理調査。アメリカ物理学会.
  5. Cook、Kevin M.(2013)。位置選択的表面化学のためのマスキング層としての酸化金論文と論文紙1460.