Оксид золота(III)

Оксид золота​(III)​
Общие
Систематическое наименование	Оксид золота​(III)​
Традиционные названия	Окись золота
Хим. формула	Au2O3
Физические свойства
Состояние	красно-бурый порошок
Молярная масса	441,93 г/моль
Плотность	10,38 г/см³
Термические свойства
Температура
• плавления	160 °C
Химические свойства
Растворимость
• в воде	не раств.
Структура
Кристаллическая структура	орторомбическая, группа Fdd2
Классификация
Рег. номер CAS	1303-58-8
PubChem	164805
Рег. номер EINECS	215-122-1
SMILES	[O-2].[O-2].[O-2].[Au+3].[Au+3]
InChI	InChI=1S/2Au.3O/q2*+3;3*-2 DDYSHSNGZNCTKB-UHFFFAOYSA-N
Номер ООН	<-- номер UN -->
ChemSpider	144478
Безопасность
NFPA 704	0 1 0
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.
Медиафайлы на Викискладе

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

Получение

Получается из гидроксида золота(III) Au₂O₃ · H₂O обезвоживанием при нагревании. Полная потеря воды наступает при температуре около 200 °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 °С, давление до 30 МПа). 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 °С приводит к полному разложению с выделением кислорода и металлического золота[1], хотя разложение начинается уже при более низкой температуре:

${\displaystyle {\ce {Au2O3 ->[260-300^oC] Au + O2}}}$

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 Au^3+, 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 плёнки на инертной подложке испытывался для получения токопроводящих соединений («золотых дорожек») в микроэлектронике. Плёнки получали магнетронным напылением, разложение оксида до золота в нужных местах проводили при помощи лазера[4].

Примечания

1. 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