Emas oksida (III) (Au2O3) struktur, sifat, nomenklatur dan kegunaan

itu emas oksida (III) adalah senyawa anorganik yang rumus kimianya adalah Au₂O₃. Secara teoritis orang mungkin berharap sifatnya dari tipe kovalen. Namun, keberadaan karakter ionik tertentu dalam padatannya tidak dapat dibuang sama sekali; atau apa yang sama, asumsikan tidak adanya kuasi³⁺ di sebelah anion O^2-.

Mungkin tampak kontradiktif bahwa emas, sebagai logam mulia, dapat berkarat. Dalam kondisi normal, keping emas (seperti bintang-bintang pada gambar di bawah) tidak dapat dioksidasi oleh kontak dengan oksigen di atmosfer; Namun, ketika diiradiasi dengan radiasi ultraviolet di hadapan ozon, OR₃, gambarnya berbeda.

Jika bintang-bintang emas mengalami kondisi ini, mereka akan berubah menjadi coklat kemerahan, karakteristik Au₂O₃.

Metode lain untuk memperoleh oksida ini akan melibatkan perlakuan kimia dari bintang-bintang tersebut; misalnya, mengubah massa emas menjadi klorida masing-masing, AuCl₃.

Setelah itu, ke AuCl₃, dan sisa garam emas yang mungkin terbentuk, media dasar yang kuat ditambahkan; dan dengan ini, Anda mendapatkan oksida terhidrasi atau hidroksida, Au (OH)₃. Akhirnya, senyawa terakhir ini mengalami dehidrasi termal untuk mendapatkan Au₂O₃.

Indeks

• 1 Struktur oksida emas (III)
  • 1.1 Aspek elektronik
  • 1.2 Menghidrasi
• 2 Properti
  • 2.1 Penampilan fisik
  • 2.2 Massa molekul
  • 2.3 Kepadatan
  • 2.4 Titik lebur
  • 2.5 Stabilitas
  • 2.6 Kelarutan
• 3 Nomenklatur
• 4 Penggunaan
  • 4.1 Pewarnaan kacamata
  • 4.2 Sintesis aurat dan emas fulminasi
  • 4.3 Penanganan monolayer yang dirakit sendiri
• 5 Referensi

Struktur oksida emas (III)

Struktur kristal emas (III) oksida ditunjukkan pada gambar atas. Susunan atom emas dan oksigen dalam padatan ditunjukkan, baik sebagai atom netral (padatan kovalen), atau sebagai ion (padatan ionik). Tidak jelas, cukup untuk menghilangkan atau menempatkan tautan Au-O dalam hal apa pun.

Menurut gambar, diasumsikan bahwa karakter kovalen mendominasi (yang logis). Untuk alasan itu, atom dan ikatan yang diwakili masing-masing ditunjukkan dengan bola dan bar. Bola emas sesuai dengan atom emas (Au^III-O), dan kemerahan pada atom oksigen.

Jika Anda perhatikan dengan teliti, Anda akan melihat bahwa ada unit AuO₄, yang bergabung dengan atom oksigen. Cara lain untuk memvisualisasikannya adalah dengan mempertimbangkan setiap Au³⁺ dikelilingi oleh empat O^2-; Tentu saja, dari perspektif ionik.

Struktur ini kristalin karena atom diperintahkan mematuhi pola jarak jauh yang sama. Jadi, sel kesatuannya berhubungan dengan sistem kristal rombohedral (sama seperti pada gambar atas). Karena itu, semua Au₂O₃ bisa dibangun jika semua bidang sel unit didistribusikan di ruang angkasa.

Aspek elektronik

Emas adalah logam transisi, dan diharapkan bahwa orbital 5d-nya berinteraksi langsung dengan orbital 2p dari atom oksigen. Tumpang tindih orbital mereka secara teoritis akan menghasilkan pita konduksi, yang akan mengkonversi Au₂O₃ dalam semikonduktor yang solid.

Oleh karena itu, struktur Au yang sebenarnya₂O₃ bahkan lebih kompleks dengan pemikiran ini.

Menghidrasi

Emas oksida dapat mempertahankan molekul air dalam kristal rhombohedralnya, yang menimbulkan hidrat. Ketika hidrat tersebut terbentuk, struktur menjadi amorf, yaitu tidak teratur.

Formula kimia untuk hidrat semacam itu dapat berupa salah satu dari yang berikut, yang sebenarnya tidak diklarifikasi secara mendalam: Au₂O₃∙ zH₂O (z = 1, 2, 3, dll.), Au (OH)₃, atau Au_xO_dan(OH)_z.

Formula Au (OH)₃ mewakili penyederhanaan yang berlebihan dari komposisi sebenarnya dari hidrat tersebut. Ini karena dalam hidroksida emas (III), para peneliti juga telah menemukan keberadaan Au₂O₃; dan karenanya, masuk akal untuk memperlakukannya secara terpisah sebagai logam transisi hidroksida "sederhana".

Di sisi lain, dari padatan dengan formula Au_xO_dan(OH)_z struktur amorf bisa diharapkan; karena, ini tergantung pada koefisien x, dan dan z, yang variasinya akan memunculkan semua jenis struktur yang sulit menunjukkan pola kristal.

Properti

Penampilan fisik

Ini adalah padatan coklat kemerahan.

Massa molekul

441,93 g / mol.

Kepadatan

11,34 g / mL.

Titik lebur

Ini meleleh dan terurai pada 160ºC. Karena itu tidak memiliki titik didih, sehingga oksida ini tidak pernah mencapai titik didih.

Stabilitas

Au₂O₃ itu secara termodinamik tidak stabil karena, seperti yang disebutkan di awal, emas cenderung tidak teroksidasi dalam kondisi suhu normal. Jadi mudah direduksi menjadi emas mulia lagi.

Semakin tinggi suhunya, semakin cepat reaksinya, yang dikenal sebagai dekomposisi termal. Jadi, Au₂O₃ pada 160 ° C terurai untuk menghasilkan emas logam dan melepaskan oksigen molekul:

2 Au₂O₃ => 4 Au + 3 O₂

Reaksi yang sangat mirip dapat terjadi dengan senyawa lain yang mendukung reduksi tersebut. Mengapa reduksi? Karena emas kembali untuk mendapatkan elektron yang diambil oksigen darinya; yang sama dengan mengatakan bahwa ia kehilangan hubungan dengan oksigen.

Kelarutan

Ini adalah padatan yang tidak larut dalam air. Namun, larut dalam asam klorida dan asam nitrat, karena pembentukan emas klorida dan nitrat.

Nomenklatur

Emas oksida (III) adalah nama yang diatur oleh nomenklatur saham. Cara lain untuk menyebutkannya adalah:

-Nomenklatur tradisional: aureric oxide, karena valensi 3+ adalah yang tertinggi untuk emas.

-Nomenklatur sistematis: dioro trioxide.

Penggunaan

Pewarnaan kacamata

Salah satu kegunaannya yang paling terkenal adalah memberikan warna kemerahan pada bahan tertentu, seperti kacamata, selain memberikan sifat tertentu yang melekat pada atom emas..

Sintesis aurat dan emas fulminasi

Jika Au ditambahkan₂O₃ ke media di mana ia larut, dan di hadapan logam, aurat dapat mengendap setelah penambahan basa kuat; yang, dibentuk oleh anion AuO₄^- di perusahaan kation logam.

Juga, Au₂O₃ bereaksi dengan amonia untuk membentuk senyawa fulminasi emas, Au₂O₃(NH₃)₄. Namanya berasal dari fakta bahwa itu sangat eksplosif.

Penanganan monolayer rakitan

Pada emas dan oksidanya, senyawa tertentu, seperti dialkil disulfida, RSSR, tidak diserap dengan cara yang sama. Ketika adsorpsi ini terjadi, ikatan Au-S terbentuk secara spontan, di mana atom belerang menunjukkan dan mendefinisikan karakteristik kimiawi permukaan tersebut tergantung pada gugus fungsi yang terikat..

RSSR tidak dapat menyerap pada Au₂O₃, tetapi pada emas metalik. Oleh karena itu, jika permukaan emas dan tingkat oksidasi dimodifikasi, serta ukuran partikel atau lapisan Au₂O₃, permukaan yang lebih heterogen dapat dirancang.

Au permukaan ini₂O₃-AuSR berinteraksi dengan oksida logam perangkat elektronik tertentu, sehingga mengembangkan permukaan yang lebih cerdas di masa depan.

Referensi

1. Wikipedia. (2018). Emas (III) oksida. Diperoleh dari: en.wikipedia.org
2. Formulasi kimia (2018). Emas oksida (III). Dipulihkan dari: formulacionquimica.com
3. D. Michaud. (24 Oktober 2016). Oksida emas. 911 Ahli Metalurgi. Diperoleh dari: 911metallurgist.com
4. Shi, R. Asahi dan C. Stampfl. (2007). Properti dari oksida emas Au₂O₃ dan Au₂O: Investigasi prinsip pertama. Masyarakat Fisik Amerika.
5. Cook, Kevin M. (2013). Emas Oksida sebagai Lapisan Masking untuk Kimia Permukaan Regioselektif. Tesis dan Disertasi. Kertas 1460.