गोल्ड ऑक्साइड (III) (AU2O3): संरचना, गुण और उपयोग - रसायन विज्ञान - 2025

सोने ऑक्साइड (iii) एक अकार्बनिक यौगिक है जिसका रासायनिक सूत्र Au है ₂ हे ₃ । सैद्धांतिक रूप से, इसकी प्रकृति सहसंयोजक प्रकार की होने की उम्मीद की जा सकती है। हालांकि, इसके ठोस में एक निश्चित आयनिक चरित्र की उपस्थिति को पूरी तरह से खारिज नहीं किया जा सकता है; या क्या समान है, एयू ³⁺ केशन की अनुपस्थिति को ओ ^2- आयनों के साथ एक साथ मान लें ।

यह विरोधाभासी लग सकता है कि सोना, एक महान धातु है, जंग खा सकता है। सामान्य परिस्थितियों में, सोने के टुकड़े (नीचे की छवि में सितारों की तरह) को वायुमंडल में ऑक्सीजन के संपर्क से ऑक्सीकरण नहीं किया जा सकता है; हालांकि, जब उन्हें ओजोन, ओ ₃ की उपस्थिति में पराबैंगनी विकिरण से विकिरणित किया जाता है, तो तस्वीर अलग होती है।

सोने के तारे। स्रोत: Pexels

यदि सोने के तारों को इन स्थितियों के अधीन किया गया था, तो वे एक लाल-भूरे रंग को बदल देंगे, एयू ₂ ओ _{3 की विशेषता} ।

इस ऑक्साइड को प्राप्त करने के अन्य तरीकों में उक्त तारों का रासायनिक उपचार शामिल होगा; उदाहरण के लिए, सोने के द्रव्यमान को उसके संबंधित क्लोराइड में परिवर्तित करके, AuCl ₃ ।

फिर, AuCl ₃, और शेष संभव सोने के लवण का गठन किया जाता है, एक मजबूत बुनियादी माध्यम जोड़ा जाता है; और इसके साथ, हाइड्रेटेड ऑक्साइड या हाइड्रोक्साइड, एयू (ओएच) ₃ प्राप्त किया जाता है । अंत में, यह अंतिम यौगिक एयू ₂ ओ ₃ प्राप्त करने के लिए थर्मल रूप से निर्जलित है ।

सोने की संरचना (III) ऑक्साइड

Au2O3 की क्रिस्टल संरचना। स्रोत: भौतिकवादी

ऊपरी छवि सोने (III) ऑक्साइड की क्रिस्टल संरचना को दर्शाती है। ठोस में सोने और ऑक्सीजन परमाणुओं की व्यवस्था को दिखाया गया है, या तो उन्हें तटस्थ परमाणुओं (सहसंयोजक ठोस), या आयनों (आयनिक ठोस) पर विचार किया गया है। उदासीनता से, यह किसी भी मामले में एयू-ओ लिंक को हटाने या जगह देने के लिए पर्याप्त है।

छवि के अनुसार, यह माना जाता है कि सहसंयोजक चरित्र प्रबल होता है (जो तार्किक होगा)। उस कारण से, परमाणुओं और बांडों को क्रमशः गोले और बार द्वारा दर्शाया जाता है। स्वर्ण के गोले सोने के परमाणुओं (Au ^III -O) और ऑक्सीजन परमाणुओं के लाल रंग के अनुरूप होते हैं।

यदि आप बारीकी से देखते हैं, तो यह देखा जाएगा कि एयूओ ₄ इकाइयां हैं, जो ऑक्सीजन परमाणुओं से जुड़ती हैं। यह कल्पना करने का एक और तरीका यह माना जाएगा कि प्रत्येक एयू ³⁺ चार ओ ^2- से घिरा हुआ है; बेशक, एक आयनिक दृष्टिकोण से।

यह संरचना क्रिस्टलीय है क्योंकि परमाणुओं को एक ही लंबी दूरी के पैटर्न में व्यवस्थित किया जाता है। इस प्रकार, इसकी इकाई सेल rhombohedral क्रिस्टलीय प्रणाली (ऊपरी छवि में एक ही) से मेल खाती है। इसलिए, सभी एयू ₂ ओ ₃ का निर्माण किया जा सकता है यदि यूनिट सेल के सभी क्षेत्रों को अंतरिक्ष में वितरित किया गया था।

इलेक्ट्रॉनिक पहलू

सोना एक संक्रमण धातु है, और इसके 5d ऑर्बिटल्स को ऑक्सीजन परमाणु के 2p ऑर्बिटल्स के साथ सीधे बातचीत करने की उम्मीद है। उनके ऑर्बिटल्स के इस ओवरलैपिंग को सैद्धांतिक रूप से चालन बैंड उत्पन्न करना चाहिए, जो एयू ₂ ओ ₃ को एक ठोस अर्धचालक में बदल देगा।

इसलिए, एयू ₂ ओ ₃ की असली संरचना इसके साथ और भी जटिल है।

हाइड्रेट

गोल्ड ऑक्साइड हाइड्रेट्स को जन्म देते हुए, अपने रंबोएड्रल क्रिस्टल के भीतर पानी के अणुओं को बनाए रख सकता है। जैसे ही हाइड्रेट्स बनते हैं, संरचना अनाकार हो जाती है, अर्थात विकारग्रस्त हो जाती है।

इस तरह के हाइड्रेट्स के लिए रासायनिक सूत्र निम्नलिखित में से कोई भी हो सकता है, जो वास्तव में पूरी तरह से स्पष्ट नहीं है: Au ₂ O ₃ O zH ₂ O (z = 1, 2, 3, आदि), Au (OH) ₃, या औ _x ओ _y (OH) _z ।

सूत्र Au (OH) ₃ उक्त हाइड्रेट्स की वास्तविक संरचना के एक ओवरसिम्प्लीफिकेशन का प्रतिनिधित्व करता है। ऐसा इसलिए है क्योंकि सोने (III) हाइड्रॉक्साइड के भीतर, शोधकर्ताओं ने एयू ₂ ओ ₃ की उपस्थिति भी पाई है; और इसलिए इसे "सरल" संक्रमण धातु हाइड्रॉक्साइड के रूप में अलगाव में इलाज करना व्यर्थ है।

दूसरी ओर, एक ठोस संरचना को सूत्र एयू _एक्स ओ _वाई (ओएच) _{जेड के} साथ एक ठोस से उम्मीद की जा सकती है; चूँकि यह गुणांक x, y और z पर निर्भर करता है, जिसकी विविधताएँ सभी प्रकार की संरचनाओं को जन्म देती हैं जो शायद ही क्रिस्टलीय प्रतिरूप प्रदर्शित कर सकती हैं।

गुण

भौतिक उपस्थिति

यह एक लाल-भूरे रंग का ठोस होता है।

मॉलिक्यूलर मास्स

441.93 ग्राम / मोल।

घनत्व

11.34 ग्राम / एमएल।

गलनांक

160ºC पर पिघला देता है और विघटित होता है। इसलिए, इसमें क्वथनांक का अभाव होता है, इसलिए यह ऑक्साइड कभी नहीं उबलता है।

स्थिरता

एयू ₂ ओ ₃ थर्मोडायनामिक रूप से अस्थिर है, क्योंकि शुरुआत में उल्लेख किया गया है, सोना सामान्य तापमान की स्थिति में ऑक्सीकरण नहीं करता है। तो यह फिर से आसानी से महान सोना बन जाता है।

तापमान जितना अधिक होता है, उतनी ही तेजी से प्रतिक्रिया होती है, जिसे थर्मल अपघटन के रूप में जाना जाता है। इस प्रकार, 160ºC पर Au ₂ O ₃ धातु सोना बनाने और आणविक ऑक्सीजन छोड़ने के लिए विघटित होता है:

2 एयू ₂ ओ ₃ => 4 एयू + 3 ओ ₂

एक बहुत ही समान प्रतिक्रिया अन्य यौगिकों के साथ हो सकती है जो उक्त कमी को बढ़ावा देती हैं। कमी क्यों? क्योंकि सोना उन इलेक्ट्रॉनों को पुनः प्राप्त करता है जो ऑक्सीजन ने उससे लिया था; जो यह कहते हुए समान है कि यह ऑक्सीजन के साथ बंधन खो देता है।

घुलनशीलता

यह पानी में घुलनशील अघुलनशील है। हालांकि, यह हाइड्रोक्लोरिक एसिड और नाइट्रिक एसिड में घुलनशील है, सोने के क्लोराइड और नाइट्रेट्स के गठन के कारण।

शब्दावली

गोल्ड (III) ऑक्साइड स्टॉक नामकरण द्वारा शासित नाम है। इसका उल्लेख करने के अन्य तरीके हैं:

-वास्तविक नामकरण: ऑरिक ऑक्साइड, क्योंकि 3+ वैलेंस सोने के लिए सबसे अधिक है।

-सिस्टमेटिक नामकरण: डायरो ट्रायोक्साइड।

अनुप्रयोग

कांच का धुंधला होना

इसका सबसे प्रमुख उपयोग सोने के परमाणुओं में निहित कुछ गुणों को प्रदान करने के अलावा, कुछ सामग्रियों जैसे कि कांच जैसे लाल रंग को जोड़ना है।

Aurates और fulminant सोने का संश्लेषण

यदि एयू ₂ ओ ₃ को एक ऐसे माध्यम _{में जोड़ा} जाता है जहां यह घुलनशील होता है, और धातुओं की उपस्थिति में, एक मजबूत आधार के अलावा aurates उपजी हो सकता है; जो एयूओ ₄ आयनों से बने होते हैं ^- धातु के पिंजरों की कंपनी में।

इसी तरह, एयू ₂ ओ ₃, अमोनिया के साथ फुलमिनेंट गोल्ड कंपाउंड, एयू ₂ ओ ₃ (एनएच ₃) ₄ बनाने के लिए प्रतिक्रिया करता है । इसका नाम इस तथ्य से है कि यह अत्यधिक विस्फोटक है।

स्वयं-इकट्ठे मोनोलयर्स को संभालना

कुछ यौगिकों, जैसे कि डायलकाइल डिसल्फाइड्स, आरएसएसआर, को सोने और उसके ऑक्साइड पर उसी तरह से वर्गीकृत नहीं किया जाता है। जब यह सोखना होता है, तो एक एयू-एस बॉन्ड सहज रूप से बनता है, जहां सल्फर परमाणु उक्त सतह की रासायनिक विशेषताओं को प्रदर्शित और परिभाषित करता है जो कार्यात्मक समूह पर निर्भर करता है।

RSSRs को Au ₂ O ₃ पर विज्ञापन नहीं दिया जा सकता है, लेकिन वे धातु सोने पर कर सकते हैं। इसलिए, अगर सोने की सतह और इसके ऑक्सीकरण की डिग्री को संशोधित किया जाता है, साथ ही साथ Au ₂ O ₃ के कणों या परतों के आकार, एक अधिक विषम सतह को डिज़ाइन किया जा सकता है।

यह एयू ₂ ओ _3- एयूएसआर सतह कुछ इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के धातु ऑक्साइड के साथ बातचीत करता है, इस प्रकार भविष्य की चालाक सतहों को विकसित करता है।

संदर्भ

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