Nhôm(I) oxide

Nhôm(I) oxide
Tên khác	Nhôm hemioxide Dialuminum oxide Dialuminum monoxide
Nhận dạng
Số CAS	12004-36-3
PubChem	16682998
Ảnh Jmol-3D	ảnh ảnh 2
SMILES	đầy đủ [Al]O[Al] [O--].[Al+].[Al+]
ChemSpider	17615568
Thuộc tính
Công thức phân tử	Al2O
Khối lượng mol	69,9614 g/mol
Bề ngoài	chất rắn màu xanh dương nhạt[1]
Khối lượng riêng	2,74 g/cm³ (tính toán)[1]
Điểm nóng chảy
Điểm sôi
Độ hòa tan trong nước	không tan
Cấu trúc
Hằng số mạng	a = 3,106 Å, c = 5,00 Å
Các nguy hiểm
Nguy hiểm chính	không ổn định
Trừ khi có ghi chú khác, dữ liệu được cung cấp cho các vật liệu trong trạng thái tiêu chuẩn của chúng (ở 25 °C [77 °F], 100 kPa). N kiểm chứng (cái gì ^YN ?) Tham khảo hộp thông tin

Nhôm(I) oxide là một hợp chất vô cơ của nhôm và oxy với công thức hóa học Al₂O. Chất rắn màu xanh dương nhạt^[1] này có thể được điều chế bằng cách đốt nóng Al₂O₃ với silic ở 1800 ℃ trong chân không.^[2]

Sự hình thành

Al₂O thường tồn tại dưới dạng khí, vì trạng thái rắn không ổn định ở nhiệt độ phòng và chỉ ổn định trong khoảng từ 1050 đến 1600 ℃. Nhôm(I) oxide được hình thành bằng cách đốt nóng Al và Al₂O₃ trong không khí trong khi với sự có mặt của SiO₂ và C và chỉ bằng cách ngưng tụ sản phẩm^[3]. Hợp chất này không có nhiều thông tin do sự không ổn định, quang phổ nhiệt độ phức tạp, khó phát hiện và xác định. Trong quá trình khử, Al₂O là thành phần chính của hơi Al₂O₃. Ngoài ra còn có 12 electron hóa trị trong Al₂O.^[4] Các phân tử Al₂O có thể được phát hiện bằng quang phổ khối, phát xạ hồng ngoại, hấp thụ và phát tán tia cực tím trong pha khí. Phân tử này tuyến tính ở trạng thái cân bằng trong trạng thái cơ bản^[5]. Theo thuật ngữ của lý thuyết hóa trị, những phân tử này có thể được mô tả như việc sử dụng lai tạo quỹ đạo sp², bao gồm một liên kết sigma và hai liên kết pi. Trạng thái tương ứng của các electron hóa trị là 1σ² 1σ*² 2σ² 1π⁴ 1π*².

Cấu trúc

Nhôm(I) oxide có các thông số mạng tinh thể a = 3,106 Å, c = 5,00 Å, Z = 1.^[1]

Ứng dụng

Nhôm là một kim loại nhiên liệu với chất oxy hóa tạo ra phản ứng nhiệt độ cao. Khi Al₂O₃ được thêm vào một hệ thống áp suất, phản ứng chuyển từ ổn định, đẩy nhanh, đến không ổn định. Phản ứng này chỉ ra rằng các chất trung gian không ổn định như AlO hoặc Al₂O ngưng tụ hoặc không hình thành, ngăn ngừa sự gia tốc và đối lưu xuống hệ áp suất.^[6]

Al₂O được sử dụng làm chất xúc tác và là sản phẩm của quá trình đốt nhôm.^[5] Các peroxide hữu cơ của nhôm có đặc tính bùng nổ và có thể gây ra sự bùng nổ khi xử lý bất cẩn. Có một vụ nổ hỗn hợp octogen-octahydro-1,3,5,7-tetranitro-1,3,5,7-tetrazocin (HMX) và nhôm oxide (Al₂O₃).^[7]

Tham khảo

1. ^ Donnay, Joseph Désiré Hubert (1973). Crystal Data: Inorganic compounds (bằng tiếng Anh). National Bureau of Standards. tr. H-179.
2. Dohmeier, C.; Loos, D.; Schnöckel, H. (1996). “Aluminum(I) and gallium(I) compounds: Syntheses, structures, and reactions”. Angewandte Chemie International Edition. 35 (2): 129–149. doi:10.1002/anie.199601291.
3. Hoch, Michael, Johnston, Herrick, L. "Formation, stability and crystal structure of the solid aluminum suboxides: Al₂O and AlO." Journal of the American Chemical Society. 76.9 (1954): 2260–2561.
4. Cai, Mingfang, Carter, Christopher C., Miller, Terry A. "Fluorescence excitation and resolved emission spectra of supersonically cooled Al₂O." The Journal of Chemical Physics. 95.1 (1991): 73–79.
5. ^ Koput, Jacet, Gertych, Arthur. "Ab initio prediction of the potential energy surface and vibrational-rotational energy levels of dialuminum monoxide, Al₂O." Journal of Chemical Physics. 121.1 (2004): 130–135.
6. Malchi, J. Y., Yetter, R. A., Foley, T. J., Son, S. F. "The effect of added Al₂O₃ on the propagation behavior of an Al/CuO nanoscale thermite." Combustion Science and Technology. 180 (2008): 1278–1294.
7. Kozak, G. D., Zhukov, I. S., Titova, U. O. Tsvigunov, A. N. "Analysis of solid explosion products of mixtures based on HMX and peroxide benzoyl with aluminum." Combustion, Explosion, and Shock Waves. 46.5 (2010): 589–592.