El óxido de aluminio (I) es un compuesto de aluminio y oxígeno con la fórmula química Al 2 O. Se puede preparar calentando el óxido estable Al 2 O 3 con silicio elemental a 1800 ° C al vacío . [1]
Nombres | |
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Otros nombres Óxido de aluminio (I) [ cita requerida ] | |
Identificadores | |
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Modelo 3D ( JSmol ) | |
ChemSpider | |
PubChem CID | |
Tablero CompTox ( EPA ) | |
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Propiedades | |
Al 2 O | |
Masa molar | 69,962 g · mol −1 |
Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para materiales en su estado estándar (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). | |
verificar ( ¿qué es ?) | |
Referencias de Infobox | |
Formación y ocurrencia
El Al 2 O existe comúnmente como gas, ya que el estado sólido no es estable a temperatura ambiente y solo es estable entre 1050 y 1600 ° C. El óxido de aluminio (I) se forma calentando Al y Al 2 O 3 al vacío en presencia de SiO 2 y C, y solo condensando los productos. [2] Normalmente no se dispone de información sobre este compuesto; es inestable, tiene espectros complejos de alta temperatura y es difícil de detectar e identificar. En reducción, el Al 2 O es un componente principal de los vapores de Al 2 O 3 . También hay 12 electrones de valencia en Al 2 O. [3] Las moléculas de Al 2 O pueden detectarse mediante espectrometría de masas , emisión infrarroja y absorción y emisión ultravioleta en la fase gaseosa. La molécula es lineal en equilibrio en el estado fundamental . [4] En términos de la teoría del enlace de valencia, estas moléculas pueden describirse como que adoptan la hibridación orbital sp 2 , con un enlace sigma y dos enlaces pi. El estado fundamental correspondiente para los electrones de valencia es 1σ 2 1σ * 2 2σ 2 1π 4 1π * 2 , donde los orbitales 1σ y 1σ * se cancelan, y 1π y 1π * se cancelan parcialmente. La configuración general produce una molécula triplete divalente, con un electrón solitario enfocado en el átomo de oxígeno y el otro enfocado igualmente entre los átomos de aluminio.
Medidas infrarrojas
Se observan absorciones prominentes a 990,7 y 946,6 cm -1 , lo que indica la presencia de un doblete. Después de la difusión se observan absorciones a 714,8 y 700 cm -1 , lo que indica un doblete y también a 689,4 cm -1 , características de un sistema triplete con dos átomos de oxígeno equivalentes. En una matriz más concentrada, los sistemas de doblete y triplete se detectan a 715 cm -1 . Sin embargo, después de la difusión, el sistema de tripletes mejora y el sistema doble disminuye. La difusión implica que el Al 2 O es una especie agregada, ya que solo aparece en matrices concentradas, lo que puede deberse a la polimerización . El triplete puede deberse a la presencia de un dímero , (Al 2 O) 2 , sin embargo, esto debe verse como relativo, ya que la presión de vapor de Al 2 O es incierta. [5]
Usos
El aluminio como combustible metálico con oxidantes crea reacciones altamente exotérmicas . Cuando se agrega Al 2 O 3 a un sistema de presión, la reacción pasa de constante a acelerada e inestable. Esta reacción indica que los intermedios inestables como AlO o Al 2 O se condensan o no se forman, lo que evita la aceleración y convección por el sistema de presión. [6]
Los óxidos de aluminio se utilizan como catalizadores y son productos de la combustión del aluminio . [7] Los peróxidos orgánicos de aluminio tienen propiedades explosivas y pueden provocar explosiones con un manejo descuidado. Una explosión de octógeno : octahidro -1,3,5,7-tetranitro-1,3,5,7-tetrazocina ( HMX ) y aluminio produce óxido de aluminio (Al 2 O 3 ). [8]
Ver también
Referencias
- ^ Dohmeier, C .; Loos, D .; Schnöckel, H. (1996). "Compuestos de aluminio (I) y galio (I): síntesis, estructuras y reacciones". Angewandte Chemie International Edition . 35 (2): 129-149. doi : 10.1002 / anie.199601291 .
- ^ Hoch, Michael, Johnston, Herrick, L. "Formación, estabilidad y estructura cristalina de los subóxidos de aluminio sólidos: Al 2 O y AlO". Revista de la Sociedad Química Estadounidense. 76,9 (1954): 2260-2561.
- ^ Cai, Mingfang, Carter, Christopher C., Miller, Terry A. "Excitación de fluorescencia y espectros de emisión resueltos de Al 2 Oenfriado supersónicamente". La Revista de Física Química. 95,1 (1991): 73 - 79.
- ^ Koput, Jacet, Gertych, Arthur. "Predicción ab initio de la superficie de energía potencial y los niveles de energía vibracional-rotacional del monóxido de dialuminio, Al 2 O". Revista de Física Química. 121.1 (2004): 130-135.
- ^ Lynch, Denis A. Jr., Zehe, Michael J., Carlson, K. Douglas. "Una nueva investigación del modo de estiramiento simétrico del Al2 aislado en matriz". El diario de la química física. 78.3 (1974): 236-238.
- ^ Malchi, JY, Yetter, RA, Foley, TJ, Son, SF "El efecto de la adición de Al 2 O 3 en el comportamiento de propagación de una termita a nanoescala de Al / CuO". Ciencia y tecnología de la combustión. 180 (2008): 1278-1294.
- ^ Koput, Jacet, Gertych, Arthur. "Predicción ab initio de la superficie de energía potencial y los niveles de energía vibracional-rotacional del monóxido de dialuminio, Al 2 O". Revista de Física Química. 121.1 (2004): 130-135.
- ^ Kozak, GD, Zhukov, IS, Titova, UO Tsvigunov, AN "Análisis de productos sólidos de explosión de mezclas basadas en HMX y peróxido de benzoilo con aluminio". Ondas de combustión, explosión y choque. 46,5 (2010): 589-592.