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]
El Al2O 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 Al2O3 en vacío mientras está en presencia de SiO2 y C, y solo condensando los productos. [2] La información no está comúnmente disponible sobre este compuesto; es inestable, tiene espectros complejos de alta temperatura y es difícil de detectar e identificar. En la reducción, Al2O es un componente principal de los vapores de Al2O3 . También hay 12 electrones de valencia en Al2O . [ 3 ] Las moléculas de Al2O se pueden detectar por 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 adoptando hibridación orbital sp2 , presentando 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 los orbitales 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 equitativamente entre los átomos de aluminio.
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, tanto los sistemas doblete como triplete se detectan a 715 cm −1 . Sin embargo, después de la difusión, el sistema triplete mejora y el sistema doble disminuye. La difusión implica que 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]
El aluminio como combustible metálico con oxidantes genera reacciones altamente exotérmicas . Cuando se añade Al2O3 a un sistema de presión, la reacción pasa de constante a acelerada y luego a inestable. Esta reacción indica que los intermediarios inestables como AlO o Al2O se condensan o no se forman, lo que impide la aceleración y la convección a través del sistema de presión. [6]