Оксид алюминия(I)
| Идентификаторы | |
|---|---|
3D model ( JSmol ) | |
| ХимическийПаук | |
ПабХим CID | |
Панель управления CompTox ( EPA ) | |
| Характеристики | |
| Ал 2 О | |
| Молярная масса | 69.962 g·mol −1 |
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа). | |
Оксид алюминия(I) представляет собой соединение алюминия и кислорода с химической формулой Al 2 O. Его можно получить путем нагревания стабильного оксида Al 2 O 3 с элементарным кремнием при 1800 °C в вакууме . [1]
Формирование и возникновение
[ редактировать ]Al 2 O обычно существует в виде газа, поскольку твердое состояние нестабильно при комнатной температуре и стабильно только между 1050 и 1600 °C. Оксид алюминия(I) образуется при нагревании Al и Al 2 O 3 в вакууме в присутствии SiO 2 и C и только за счет конденсации продуктов. [2] Информация об этом соединении обычно недоступна; он нестабилен, имеет сложные высокотемпературные спектры, его трудно обнаружить и идентифицировать. При восстановлении Al 2 O является основным компонентом паров Al 2 O 3 . также имеется 12 валентных электронов . В Al 2 O [3] Молекулы Al 2 O можно обнаружить методами масс-спектрометрии , инфракрасного излучения, а также ультрафиолетового поглощения и излучения в газовой фазе. Молекула линейна в состоянии равновесия в основном состоянии . [4] С точки зрения теории валентных связей эти молекулы можно описать как принимающие sp 2 орбитальная гибридизация с одной сигмой и двумя пи-связями. Соответствующее основное состояние для валентных электронов равно 1σ. 2 1р* 2 2р 2 1 р 4 1р* 2 , где орбитали 1σ и 1σ* сокращаются, а орбитали 1π и 1π* частично сокращаются. Общая конфигурация дает двухвалентную триплетную молекулу, в которой один неподеленный электрон сосредоточен на атоме кислорода, а другой - одинаково между атомами алюминия.
Инфракрасные измерения
[ редактировать ]Заметное поглощение наблюдается при 990,7 и 946,6 см. −1 , что указывает на наличие дублета. Последиффузионные поглощения наблюдаются при 714,8 и 700 см-1. −1 , что указывает на дублет и тоже на 689,4 см. −1 , характеристики триплетной системы с двумя эквивалентными атомами кислорода. В более концентрированной матрице при 715 см-1 обнаруживаются как дублетные, так и триплетные системы. −1 . Однако после диффузии триплетная система усиливается, а двойная - уменьшается.Диффузия подразумевает, что Al 2 O представляет собой агрегат, поскольку он появляется только в концентрированных матрицах, что может быть связано с полимеризацией . Триплет может быть следствием присутствия димера ( Al 2 O) 2 , однако это следует рассматривать как относительное, поскольку давление паров Al 2 O не определено. [5]
Использование
[ редактировать ]Алюминий как металлическое топливо с окислителями вызывает сильно экзотермические реакции. При добавлении Al 2 O 3 в систему под давлением реакция переходит от стационарной к ускоряющейся и к нестабильной. Эта реакция указывает на то, что нестабильные промежуточные продукты, такие как AlO или Al 2 O, конденсируются или не образуются, что предотвращает ускорение и конвекцию вниз по системе давления. [6]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Домейер, К.; Лоос, Д.; Шнёкель, Х. (1996). «Соединения алюминия (I) и галлия (I): синтезы, структуры и реакции». Angewandte Chemie, международное издание . 35 (2): 129–149. дои : 10.1002/anie.199601291 .
- ^ Хох, Майкл, Джонстон, Херрик, Л. «Формирование, стабильность и кристаллическая структура твердых субоксидов алюминия: Al 2 O и AlO». Журнал Американского химического общества. 76.9 (1954): 2260-2561.
- ^ Цай, Минфан, Картер, Кристофер К., Миллер, Терри А. «Возбуждение флуоресценции и разрешенные спектры излучения сверхзвукового охлаждения Al 2 O». Журнал химической физики. 95.1 (1991): 73-79.
- ^ Копут, Жасет, Гертыч, Артур. «Ab initio предсказание потенциальной энергии поверхности и колебательно-вращательных энергетических уровней монооксида диаалюминия Al 2 O». Журнал химической физики. 121.1 (2004): 130–135.
- ^ Линч, Денис А. младший, Зехе, Майкл Дж., Карлсон, К. Дуглас. «Повторное исследование режима симметричного растяжения матрично-изолированного Al2).» Журнал физической химии. 78.3 (1974): 236-238.
- ^ Малчи, Дж. Я., Йеттер, Р. А., Фоли, Т. Дж., Сон, С. Ф. «Влияние добавленного Al 2 O 3 на поведение распространения наноразмерного термита Al/CuO». Наука и технология горения. 180 (2008): 1278-1294.