Субоксид - Suboxide

Субоксиды - это класс оксидов, в котором электроположительный элемент находится в избытке по сравнению с «нормальными» оксидами . Когда электроположительный элемент представляет собой металл, соединения иногда называют «богатыми металлами». Таким образом, нормальный оксид цезия - это Cs 2 O, который описывается как соль Cs + O 2– . Недостатком цезия является Cs 11 O 3 , где заряд Cs явно меньше 1+, но оксид все же описывается как O 2– . Субоксиды обычно имеют обширную связь между электроположительным элементом, что часто приводит к образованию кластеров.

Примеры субоксидов включают

Металлсодержащие субоксиды

Субоксиды - это промежуточные продукты на пути образования нормального оксида. Субоксиды иногда видны, когда некоторые металлы подвергаются воздействию небольшого количества O 2 :

22 Cs + 3 O 2 → 2 Cs 11 O 3
4 Cs 11 O 3 + 5 O 2 → 22 Cs 2 O

Некоторые субоксиды цезия и рубидия охарактеризованы методом рентгеновской кристаллографии . По состоянию на 1997 г. инвентарь включает следующие Rb 9 O 2 , Rb 6 O, Cs 11 O 3 , Cs 4 O, Cs 7 O, Cs 11 O 3 Rb, Cs 11 O 3 Rb 2 и Cs 11 O 3 Rb. 3 .

Субоксиды обычно представляют собой окрашенные соединения, указывающие на степень делокализации электронов. Cs 7 O имеет элементарную ячейку, содержащую кластер Cs 11 O 3 и 10 атомов Cs. Кластер можно визуализировать как состоящий из трех октаэдров с общими гранями. На картинке ниже атомы цезия фиолетовые, а атомы кислорода красные. Расстояние Cs-Cs в скоплении составляет 376 пм, что меньше расстояния Cs-Cs в металле 576 пм. Rb 9 O 2 и Rb 6 O оба содержат кластер Rb 9 O 2 , который можно визуализировать как два октаэдра с общими гранями. Rb 6 O можно сформулировать как (Rb 9 O 2 ) Rb 3 . Расстояние Rb-Rb в кластере составляет 352 пм, что короче, чем расстояние Rb-Rb в металле 485 пм. Предполагается, что субоксид цезия играет роль в фотокатодах Ag-O-Cs (S1) и многощелочных Na-K-Sb-Cs .

Кластер Rb9O2 Кластер Cs11O3
Rb 9 O 2 кластер Кластер Cs 11 O 3

Недокись углерода

Недокись углерода имеет непримечательную структуру. Что касается родственных органических кумуленов (например, кетена ), C 3 O 2 подчиняется правилу октетов .

Окись титана

Структуры монооксида титана (TiO) существуют в виде фаз магнели. Одним из способов приготовления этой фазы является гидротермальное окисление чистого металлического предшественника титана.

Родственные соединения

Также известны субнитриды . Например, Na 16 Ba 6 N имеет октаэдрический кластер с центром в нитриде из шести атомов бария, заключенных в матрицу натрия.

внешние ссылки

Рекомендации

  1. ^ a b c Саймон А. "Субоксиды и субнитриды групп 1 и 2 - металлы с отверстиями и туннелями атомного размера" Обзоры по координации химии 1997 г., том 163, страницы 253–270. DOI : 10.1016 / S0010-8545 (97) 00013-1
  2. ^ a b Ягминас, Арунас; Раманавичюс, Симонас; Ясулайтене, Виталия; Шименас, Мантас (2019). «Гидротермальный синтез и исследование наноструктурированных пленок монооксида титана» . RSC Advances . 9 (69): 40727–40735. DOI : 10.1039 / C9RA08463K . ISSN   2046-2069 .
  3. ^ Оксиды: химия твердого тела , Энциклопедия неорганической химии WH McCarrroll . Редактор Р. Брюс Кинг, Джон Уайли и сыновья. (1994) ISBN   0-471-93620-0