O óxido de ouro (III) é um composto inorgânico cuja fórmula química é AudoisOU3. Teoricamente, pode-se esperar que sua natureza seja do tipo covalente. No entanto, a presença de um certo caráter iônico em seu sólido não pode ser completamente descartada; ou o que é o mesmo, assumir a ausência da Au cation3+ próximo ao ânion Odois-.
Pode parecer contraditório que o ouro, sendo um metal nobre, pode enferrujar. Em condições normais, peças de ouro (como as estrelas na imagem abaixo) não podem ser oxidadas pelo contato com o oxigênio na atmosfera; no entanto, quando irradiado com radiação ultravioleta na presença de ozônio, OU3, o panorama é diferente.
Se estrelas douradas fossem submetidas a essas condições, elas adquiririam uma cor marrom-avermelhada, característica de AudoisOU3.
Outros métodos para obter este óxido implicariam no tratamento químico das referidas estrelas; por exemplo, convertendo a massa de ouro em seu respectivo cloreto, AuCl3.
Em seguida, para AuCl3, e o resto dos possíveis sais de ouro formados, um meio básico forte é adicionado; e com isso, o óxido ou hidróxido hidratado é obtido, Au (OH)3. Finalmente, este último composto é desidratado termicamente para obter AudoisOU3.
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A imagem superior mostra a estrutura cristalina do óxido de ouro (III). A disposição dos átomos de ouro e oxigênio no sólido é mostrada, seja considerando-os átomos neutros (sólido covalente) ou íons (sólido iônico). Indiferentemente, basta retirar ou colocar os links Au-O em qualquer caso.
De acordo com a imagem, assume-se que predomina o caráter covalente (o que seria lógico). Por esse motivo, são mostrados os átomos e ligações representadas por esferas e barras, respectivamente. As esferas de ouro correspondem aos átomos de ouro (AuIII-O), e os avermelhados em átomos de oxigênio.
Se você olhar de perto, verá que existem unidades AuO4, que são unidos por átomos de oxigênio. Outra forma de visualizar seria considerar que cada Au3+ está rodeado por quatro O'sdois-; claro, de uma perspectiva iônica.
Essa estrutura é cristalina porque os átomos são organizados obedecendo ao mesmo padrão de longo alcance. Assim, sua célula unitária corresponde ao sistema cristalino romboédrico (o mesmo da imagem superior). Portanto, todos AudoisOU3 poderia ser construída se todas as esferas da célula unitária fossem distribuídas no espaço.
O ouro é um metal de transição e espera-se que seus orbitais 5d interajam diretamente com os orbitais 2p do átomo de oxigênio. Essa sobreposição de seus orbitais deveria teoricamente gerar bandas de condução, que converteriam AudoisOU3 em um semicondutor sólido.
Portanto, a verdadeira estrutura de AudoisOU3 é ainda mais complexo com isso em mente.
O óxido de ouro pode reter moléculas de água em seus cristais romboédricos, dando origem a hidratos. Quando tais hidratos são formados, a estrutura torna-se amorfa, ou seja, desordenada.
A fórmula química para esses hidratos pode ser qualquer uma das seguintes, que na verdade não estão totalmente esclarecidas: AudoisOU3∙ zHdoisO (z = 1, 2, 3, etc.), Au (OH)3, ou AuxOUY(OH)z.
A fórmula Au (OH)3 representa uma simplificação excessiva da verdadeira composição dos referidos hidratos. Isso ocorre porque dentro do hidróxido de ouro (III), os pesquisadores também encontraram a presença de AudoisOU3; e, portanto, não faz sentido tratá-lo isoladamente como um hidróxido de metal de transição "simples".
Por outro lado, de um sólido com fórmula AuxOUY(OH)z uma estrutura amorfa poderia ser esperada; uma vez que depende dos coeficientes x, Y Y z, cujas variações dariam origem a todos os tipos de estrutura que dificilmente poderiam exibir um padrão cristalino.
É um sólido marrom avermelhado.
441,93 g / mol.
11,34 g / mL.
Derrete e se decompõe a 160ºC. Portanto, falta um ponto de ebulição, então esse óxido nunca chega a ferver..
AUdoisOU3 é termodinamicamente instável porque, como mencionado no início, o ouro não tende a oxidar em condições normais de temperatura. Portanto, é facilmente reduzido para se tornar o ouro nobre novamente.
Quanto mais alta a temperatura, mais rápida é a reação, que é conhecida como decomposição térmica. Assim, o AudoisOU3 a 160ºC ele se decompõe para produzir ouro metálico e liberar oxigênio molecular:
2 AudoisOU3 => 4 Au + 3 Odois
Uma reação muito semelhante pode ocorrer com outros compostos que promovem a referida redução. Por que redução? Porque o ouro recupera os elétrons que o oxigênio tirou dele; o que é o mesmo que dizer que ele perde ligações com o oxigênio.
É um sólido insolúvel em água. No entanto, é solúvel em ácido clorídrico e ácido nítrico, devido à formação de cloretos e nitratos de ouro..
Óxido de ouro (III) é o nome regido pela nomenclatura de estoque. Outras maneiras de mencioná-lo são:
-Nomenclatura tradicional: óxido áurico, pois a valência 3+ é a mais alta para o ouro.
-Nomenclatura sistemática: trióxido dioro.
Um de seus usos mais eminentes é adicionar uma cor avermelhada a certos materiais, como o vidro, além de conferir certas propriedades inerentes aos átomos de ouro..
Se Au for adicionadodoisOU3 para um meio onde é solúvel e na presença de metais, os áuratos podem precipitar após a adição de uma base forte; que são formados por ânions AuO4- na companhia de cátions metálicos.
Além disso, o AudoisOU3 reage com a amônia para formar o composto fulminante de ouro, AudoisOU3(NH3)4. Seu nome deriva do fato de ser altamente explosivo.
Certos compostos, como dissulfetos de dialquila, RSSR, não são adsorvidos da mesma maneira no ouro e seu óxido. Quando esta adsorção ocorre, uma ligação Au-S se forma espontaneamente, onde o átomo de enxofre exibe e define as características químicas da referida superfície dependendo do grupo funcional ao qual está ligado..
RSSRs não podem ser adsorvidos em AudoisOU3, mas sim em ouro metálico. Portanto, se a superfície do ouro é modificada e seu grau de oxidação, bem como o tamanho das partículas ou camadas de AudoisOU3, uma superfície mais heterogênea pode ser projetada.
Esta superfície AudoisOU3-AuSR interage com os óxidos de metal de certos dispositivos eletrônicos, desenvolvendo assim superfícies futuras mais inteligentes.
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