أكسيد الذهب (Au2O3) مركب يتكون من الذهب والأكسجين. ويظهر خصائص مختلفة عن الذهب المعدني، مما يجعله مثيرا للاهتمام في مختلف التطبيقات العلمية والصناعية.
| اسم الأيوباك | أكسيد الذهب (III). |
| الصيغة الجزيئية | Au2O3 |
| CAS رقم | 1303-58-8 |
| المرادفات | أكسيد الأوريك، أكسيد سيسكيوكسيد الذهب، ثالث أكسيد الذهب، ثالث أكسيد ديجولد |
| إنتشي | إن تشي = 1S/2Au.3O |
خصائص أكسيد الذهب (III).
صيغة أكسيد الذهب
صيغة ثالث أكسيد الذهب هي Au2O3. ويتكون من ذرتين من الذهب وثلاث ذرات من الأكسجين. تشير هذه الصيغة الكيميائية إلى نسبة العناصر الموجودة في المركب.
الكتلة المولية لأكسيد الذهب
يمكن حساب الكتلة المولية لثالث أكسيد الذهب (Au2O3) عن طريق إضافة الكتل الذرية للعناصر المكونة له. الكتلة المولية للذهب (Au) هي 196.97 جم/مول، وكتلة الأكسجين (O) هي 16.00 جم/مول. وبالتالي فإن الكتلة المولية لـ Au2O3 تبلغ حوالي 441.97 جم/مول.
نقطة غليان أكسيد الذهب
لا يحتوي ثالث أكسيد الذهب على نقطة غليان مميزة لأنه يخضع للتحلل قبل الوصول إلى حالة الغليان. عند تسخينه، فإنه ينقسم إلى العناصر المكونة له.
نقطة انصهار أكسيد الذهب
ثالث أكسيد الذهب لديه نقطة انصهار تبلغ حوالي 1600 درجة مئوية (2912 درجة فهرنهايت). عند درجة الحرارة هذه، يتحول ثالث أكسيد الذهب الصلب إلى الحالة السائلة، مما يسهل التطبيقات المختلفة في العمليات ذات درجات الحرارة المرتفعة.
كثافة أكسيد الذهب جم/مل
تبلغ كثافة ثالث أكسيد الذهب حوالي 11.34 جم / مل. تشير هذه القيمة إلى كتلته لكل وحدة حجم وتدل على كثافته العالية مقارنة بالعديد من المواد الأخرى.
الوزن الجزيئي لأكسيد الذهب
يبلغ الوزن الجزيئي لثالث أكسيد الذهب (Au2O3) حوالي 441.97 جم/مول. تمثل هذه القيمة مجموع الأوزان الذرية لجميع الذرات الموجودة في جزيء المركب.
هيكل أكسيد الذهب
يحتوي ثالث أكسيد الذهب (Au2O3) على بنية بلورية معقدة. ويتميز بترتيب شبكي معيني الشكل، حيث تشكل ذرات الذهب والأكسجين أنماطًا محددة داخل الشبكة البلورية.
ذوبان أكسيد الذهب
ثالث أكسيد الذهب (Au2O3) غير قابل للذوبان بشكل عام في الماء ومعظم المذيبات العضوية. إنه يعرض قابلية ذوبان منخفضة، مما يعني أن الكميات الضئيلة فقط تذوب، مما يؤدي إلى تفاعله المنخفض في كثير من الأحيان في المحاليل المائية.
| مظهر | صلب |
| جاذبية معينة | لا يوجد |
| لون | أسود أو أسود بني |
| يشم | عديم الرائحة |
| الكتلة المولية | 441.97 جرام/مول |
| كثافة | 11.34 جم/مل |
| نقطة الانصهار | 1600 درجة مئوية (2912 درجة فهرنهايت) |
| نقطة الغليان | متحللة |
| نقطة فلاش | لا يوجد |
| الذوبان في الماء | لا يتحلل في الماء |
| الذوبان | تفاعل منخفض في المحاليل المائية |
| ضغط البخار | لا يوجد |
| كثافة بخار | لا يوجد |
| pKa | لا يوجد |
| الرقم الهيدروجيني | لا يوجد |
السلامة ومخاطر أكسيد الذهب
يثير ثالث أكسيد الذهب العديد من اعتبارات السلامة والمخاطر. قد يكون مزعجًا إذا لامس الجلد أو العينين أو الجهاز التنفسي. وينبغي استخدام معدات الحماية المناسبة، مثل القفازات والنظارات الواقية، أثناء المناولة. بالإضافة إلى ذلك، فإن ثالث أكسيد الذهب غير مناسب للابتلاع أو الاستنشاق، لأنه قد يسبب آثارًا صحية ضارة. عند العمل مع هذا المركب يجب التأكد من التهوية الجيدة لتقليل مخاطر التعرض لغباره أو أبخرته. بالإضافة إلى ذلك، في حالة الابتلاع العرضي أو التعرض له، اطلب العناية الطبية على الفور. تعد ممارسات التخزين والتعامل المناسبة ضرورية لضمان الاستخدام الآمن لثالث أكسيد الذهب في المختبرات والصناعات.
| رموز الخطر | مهيج |
| وصف الأمان | مهيج، تجنب الاستنشاق، تآكل الجلد، تلف خطير في العين |
| أرقام تعريف الأمم المتحدة | لا يوجد |
| رمز النظام المنسق | لا يوجد |
| فئة الخطر | لا يوجد |
| مجموعة التعبئة | لا يوجد |
| تسمم | ضعيف |
يرجى ملاحظة أن بعض الخصائص، مثل معرفات الأمم المتحدة ورمز النظام المنسق وفئة المخاطر ومجموعة التعبئة، قد لا تكون قابلة للتطبيق أو محددة بشكل جيد لأكسيد الذهب.
طرق تصنيع أكسيد الذهب
طرق مختلفة تسمح بتخليق ثالث أكسيد الذهب.
يتضمن النهج الشائع تفاعل الذهب المعدني مع غاز الأوزون عند درجات حرارة مرتفعة. خلال هذه العملية، يتفاعل الذهب مع الأوزون لتكوين ثالث أكسيد الذهب. وهناك طريقة أخرى تتضمن التحلل الحراري لأملاح الذهب، مثل نترات الذهب أو هيدروكسيد الذهب. عند تسخينها، تتحلل هذه المركبات منتجة ثالث أكسيد الذهب كأحد المنتجات.
يمكن تحضير ثالث أكسيد الذهب عن طريق الترسيب. يتضمن ذلك خلط محلول ملح الذهب مع عامل ترسيب مناسب، مثل هيدروكسيد الفلز القلوي، “NaOH” . وبعد ذلك، تؤدي المعالجة الإضافية للراسب الناتج إلى الحصول على ثالث أكسيد الذهب النقي.
بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن يؤدي التحليل الكهربائي للكهارل المحتوي على الذهب إلى تكوين ثالث أكسيد الذهب على سطح الأنود. هذه الطريقة مفيدة بشكل خاص لإنتاج أغشية رقيقة من ثالث أكسيد الذهب.
يمكن للباحثين اختيار طريقة تركيب محددة بناءً على عوامل مثل النقاء المطلوب، وحجم الجسيمات، وتطبيق ثالث أكسيد الذهب. يعد التحكم الدقيق في ظروف التفاعل أمرًا ضروريًا للحصول على المنتج المطلوب بخصائص مثالية لاستخدامات محددة.
استخدامات أكسيد الذهب
يجد ثالث أكسيد الذهب تطبيقات مختلفة بسبب خصائصه الفريدة. وإليكم استخداماته:
- التحفيز: يعمل ثالث أكسيد الذهب كمحفز في بعض التفاعلات الكيميائية، بما في ذلك أكسدة أول أكسيد الكربون وغيره من الهيدروكربونات. إنها ذات قيمة في العمليات الصناعية لكفاءتها التحفيزية.
- تلوين الزجاج: يضفي ثالث أكسيد الذهب لونًا أحمر مميزًا على الزجاج، مما يجعله مفيدًا لأغراض الديكور ولإنشاء فن الزجاج الملون.
- البحث: يستخدم العلماء ثالث أكسيد الذهب في العديد من الدراسات البحثية، بما في ذلك أبحاث الحفز الكيميائي، وعلوم المواد، وتكنولوجيا النانو.
- التحفيز الضوئي: يُظهر ثالث أكسيد الذهب خصائص التحفيز الضوئي، مما يتيح تحلل الملوثات العضوية في الماء والهواء عند تعرضها للضوء.
- خلايا الوقود: يعمل ثالث أكسيد الذهب كمحفز في خلايا الوقود، مما يعزز التفاعلات الكهروكيميائية ويحسن كفاءتها.
- التخليق الكيميائي: يسهل ثالث أكسيد الذهب تخليق مركبات الذهب الأخرى، مثل جزيئات الذهب النانوية، والتي تجد تطبيقات في مجالات مختلفة.
- الطب: اكتشف الباحثون التطبيقات الطبية المحتملة لثالث أكسيد الذهب، بما في ذلك علاج السرطان وخصائصه المضادة للميكروبات.
- تكنولوجيا الاستشعار: يستخدم المصنعون أجهزة استشعار ثالث أكسيد الذهب في أجهزة الكشف عن الغاز، والرصد البيئي، والكشف عن المواد الخطرة.
- الإلكترونيات: يستخدم المصنعون أغشية رقيقة من ثالث أكسيد الذهب في الإلكترونيات، على سبيل المثال في صناعة أشباه الموصلات والمقاومات، وذلك بسبب ارتفاع درجة انصهاره وثباته.
- تكنولوجيا النانو: في مجال تكنولوجيا النانو، يستخدم الباحثون جسيمات ثالث أكسيد الذهب النانوية كمواد واعدة لأنظمة توصيل الأدوية والتشخيص الطبي، وذلك بفضل توافقها الحيوي.
توضح هذه التطبيقات تنوع وأهمية ثالث أكسيد الذهب في مختلف الصناعات، مما يساهم في التقدم في التكنولوجيا والعلوم والرعاية الصحية.
أسئلة:
س: ما هو عدد أكسدة Au في Au2O3؟
ج: عدد تأكسد Au في Au2O3 هو +3.
س: ما حجم O2 عند STP الناتج من تفاعل 212 جرامًا من Au2O3؟
ج: سيتم إنتاج حوالي 160.7 لترًا من O2 عند STP من تفاعل 212 جرامًا من Au2O3.
س: ما هو استخدام Au2O3؟
ج: Au2O3 له تطبيقات كمحفز في الإلكترونيات وتكنولوجيا النانو وتلوين الزجاج والدراسات البحثية.
س: ما هو عدد جرامات الذهب الموجودة في الطن المتري الواحد (1000 كجم) من Au2O3؟
ج: سيكون هناك ما يقرب من 432.09 جرامًا من الذهب في الطن المتري الواحد (1000 كجم) من Au2O3.
س: كم جرامًا من الذهب سيكون في طن من Au2O3؟
ج: سيكون هناك ما يقرب من 432.090 جرامًا من الذهب في طن من Au2O3.
س: هل أكسيد الذهب (III) أيوني أم جزيئي؟
ج: أكسيد الذهب (III) (Au2O3) مركب أيوني.
س: ما هو أكسيد الذهب (III) المستخدم؟
ج: يستخدم أكسيد الذهب (III) في الحفز الكيميائي، والإلكترونيات، وتكنولوجيا النانو، وتلوين الزجاج، وتطبيقات خلايا الوقود.
س: ما الصيغة الكيميائية لأكسيد الذهب (III)؟
ج: الصيغة الكيميائية لأكسيد الذهب (III) هي Au2O3.