Оксид золота(III)

Оксид золота(III)
Общие
Систематическое наименование	Оксид золота(III)
Традиционные названия	Окись золота
Химическая формула	Au2O3
Эмпирическая формула	Au2O3
Физические свойства
Состояние (ст. усл.)	красно-бурый порошок
Молярная масса	441,93 г/моль
Плотность	10,38 г/см³
Термические свойства
Химические свойства
Растворимость в воде	не раств.
Классификация
Рег. номер CAS	1303-58-8

Окси́д зо́лота(III) — бинарное неорганическое химическое соединение золота и кислорода с формулой Au₂O₃. Наиболее устойчивый оксид золота.

Получение

Получается из гидроксида золота(III) Au₂O₃ x H₂O обезвоживанием при нагревании. Полная потеря воды наступает при температуре около 200^о С.^[1]. Полученный таким образом оксид золота(III) аморфен. Имеет красный или красно-бурый цвет. Примесь бурого, как и в случае гидроксида золота(III), обычно связывают с присутствием небольшого количества золота(0). Монокристаллы Au₂O₃ были получены из аморфного оксида гидротермальным синтезом в кварцевой ампуле, заполненной на треть смесью хлорной кислоты HClO₄ и перхлората щелочного металла (температура синтеза 235—275^о С, давление до 30 МРа). Полученные монокристаллы имели рубиново-красный цвет^[1].

Свойства

Структура кристаллического Au₂O₃ орторомбическая, группа Fdd2. Атомы золота имеют тетрагональную (близкую к квадратной) координацию атомами кислорода со средним расстоянием Au-O 2,02—2,03 А. Часть атомов кислорода являются мостиковыми — одни связаны с двумя атомами золота, другие с тремя^[2][3].

По данным кристаллографии, плотность равна 10,38 г / см³.

Нагрев аморфного оксида золота(III) до 260—300^о С приводит к полному разложению с выделением кислорода и металлического золота^[1], хотя разложение начинается уже при более низкой температуре.

Оксид золота(III) нерастворим в воде. Заметно, хотя и медленно, растворяется в растворах щелочей, образуя тетрагидроксокомплекс Au(OH)₄^-. Встречающиеся указания на амфотерность требуют уточнения. Поскольку золото(III) никогда не образует в растворе простых солей с катионом Au³⁺, а получаются только комплексные формы, то растворимость Au₂O₃ в некоторых кислотах обусловлена не только взаимодействием с H⁺, но в первую очередь именно комплексообразованием с анионом кислоты. Так, оксид золота(III) хорошо растворяется в соляной кислоте, давая HAuCl₄. Умеренно растворим в азотной и серной кислотах, давая смешанные аквагидроксонитратные или аквагидроксосульфатные комплексы типа Au(OH)_i(H₂O)_jX_k^z (где i + j + k = 4, X = NO₃ или SO₄, z = -i + kz_X). Нерастворим в хлорной кислоте любой концентрации.

Оксид золота в виде пленки на инертной подложке испытывался для получения токопроводящих соединений («золотых дорожек») в микроэлектронике. Пленки получали магнетронным напылением, разложение оксида до золота в нужных местах проводили при помощи лазера^[4]

.

Примечания

1. ↑ ^{1 2 3} Schwarzmann E., Mohn J., Rumpel H. Uber eienkristalle von gold oxid Au₂O₃ // Z. Naturforschung. 1976., B. 31b, h 1, P. 135.
2. ↑ Jones P. G., Rumpel H., Sheldrick G. M., Schwarzmann E. Gold(III) oxide and oxychloride //Gold bulletin. 1980. V 13, Issue 2 , p 56. DOI 10.1007/BF03215453
3. ↑ Jones P. G., Rumpel H., Schwarzmann E., Sheldrick G. M., Paulus H. Gold(III) oxide // Acta crystallographica. 1979. Sect. B. V. B35. part 6. p.1435-1437
4. ↑ Machalett F., Edinger K., Melngailis J., M. Diegel M., Steenbeck K., E. Steinbeiss E. Direct patterning of gold oxide thin films by focused ion-beam irradiation //Applied Physics A: Materials Science & Processing. 2000. V. 71, N. 3, p. 331—335, DOI: 10.1007/s003390000598