Chemical Reduction of Gold(III) Bromide Complexes Using Sodium Nitrite - Kinetic Aspects

In this work, the spectrophotometric studies on the kinetics of redox reaction between gold(III) bromide complexes and sodium nitrite, were carried out. From the kinetic curves collected under different conditions of reactants concentration, addition of bromide ions, temperature, pH and ionic strength, corresponding rate constants have been determined. The obtained results suggest the complex path of the [AuBr4]- reduction consisting of two parallel, bimolecular reactions where different reductant species (HNO2 and NO2-) take place and consecutive step with the metallic gold production. The second-order rate constants at 20°C are equal to 2.948 and 0.191 M-1·s-1, respectively. The values of activation enthalpy and activation entropy for the first and the second parallel step of the reaction were found to be ΔH‡ = 29.18 kJ·mol-1 and ΔS‡ = –13.95 J·mol-1·K, and ΔH‡ = 40.75 kJ·mol-1 and ΔS‡ = –31.06 J·mol-1·K, respectively. It was found that the reaction accelerates significantly with the increase of pH and is inhibited with the increase of Br- concentration. The substitutive, inner-sphere mechanism of electron transfer in the studied system was also suggested

Kinetyka i mechanizm reakcji redoks pomiędzy jonami kompleksowymi Pt(IV) i tiosiarczanem sodu w roztworze wodnym. Część II: Roztwór obojętny i zasadowy

In this work, spectrophotometric studies on the kinetics and mechanism of the reaction between [PtCl6]2- complex ions and sodium thiosulfate, in neutral (pH = 7) and alkaline (p = 12) solution, were carried out. Applying different conditions, the influence of initial concentrations of reductant and platinum(IV) complex ions as well as the influence of temperature and ionic strength on the rate constant, was experimentally determined. From the obtained results, the molecularity, the order and the value of enthalpy and entropy of activation of the reaction, were experimentally determined. It was found that in both cases the reduction reaction is relatively slow and in the studied conditions the second-order rate constant changes from 2.92 : 10-2 to 0.40 M-1:s-1 at pH = 7, and from 3.84 : 10-2 to 1.55 M-1s-1 at pH = 12. Additionally, depending on the pH, different mechanism of the reaction is present. However, regardless on the studied system the only platinum(II) chloride complex ions are the final product of the redox reaction.W pracy, przedstawiono wyniki badań spektrofotometrycznych nad kinetyką i mechanizmem reakcji pomiędzy jonami kompleksowymi [PtCl6]2- i tiosiarczanem sodu, w roztworze obojętnym (pH = 7) i zasadowym (pH = 12). Stosując różne warunki doświadczalne, wyznaczono wpływ stężenia początkowego reduktora oraz stężenia jonów kompleksowych platyny(IV), jak również wpływ temperatury oraz siły jonowej na wartość stałej szybkości reakcji. Na podstawie otrzymanych danych, wyznaczono cząsteczkowość, rząd oraz entalpie i entropie reakcji. Wykazano, że w obydwu przypadkach reakcja redukcji jest stosunkowo wolna. W badanych warunkach wartość drugorzędowej stałej szybkości reakcji ulega zmianie od 2.92· 10-2 do 0.40 M-1:s-1 w roztworze o pH = 7, oraz z 3.84 · 10-2 do 1.55 M-1s-1w roztworze o pH = 12. Dodatkowo, w zależności od pH roztworu, ulega zmianie mechanizm badanej reakcji. Jednakże, bez względu na zastosowane warunki pH, produktem końcowym jest zawsze chlorkowy kompleks platyny(II)

Kinetyka i mechanizm reakcji redox pomiędzy chlorkowymi jonami kompleksowymi Pt(Iv) i tiosiarczanem sodu w roztworach wodnych. Część I: Roztwór kwaśny

In this work, spectrophotometric studies of the kinetics and mechanism of reaction between [PtCl4]2- complex ions and sodium thiosulfate, were carried out. The influence of different conditions, such as: initial concentrations of reductant and platinum(IV) complex ions, ionic strength, pH and temperature on the rate constant, was experimentally determined. From the obtained results, the molecularity of the first elementary step, value of the enthalpy and entropy of activation in Eyring equation as well as corresponding rate equation, were experimentally determined. It was found that the reaction is relatively slow and leads to the S, Pt and PtS colloids formation. The best conditions for solid phase formation containing Pt are at pH = 5.W pracy przedstawiono wyniki badań spektrofotometrycznych kinetyki i mechanizmu reakcji jonów kompleksowych [PtCl4]2- z tiosiarczanem sodu. Doświadczalnie określono wpływ różnych czynników na stałą szybkości reakcji, tj.: stężenia początkowego reagentów, siły jonowej, pH oraz temperatury. Na podstawie otrzymanych wyników wyznaczono cząsteczkowość pierwszego etapu elementarnego reakcji, wartości entalpii i entropii aktywacji reakcji oraz równanie kinetyczne. Wykazano, że reakcja jest stosunkowo wolna i prowadzi do powstania koloidu złożonego z siarki, platyny oraz siarczku platyny (PtS). Najlepsze warunki do wytrącania koloidu zawierającego Pt to pH = 5

KINETICS AND MECHANISM OF THE REACTION OF GOLD(III) CHLORIDE COMPLEXES WITH FORMIC ACID Journal of Mining and Metallurgy, Section B: Metallurgy

Abstract In this work, the results of kinetic studies of the redox reaction of gold (III

Metoda XAFS w badaniach reakcji zachodzących w roztworach wodnych: przykład reakcji redoks pomiędzy jonami kompleksowymi [AuCl4]- i alkoholem etylowym

In this work the potential application of synchrotron radiation in the studies of reaction kinetics in aqueous phase were presented. After short introduction describing principles of technique and potential application of XAFS for the structural studies of reacting species, the experimental results of kinetic measurements of reaction between gold(III) chloride complex ions and ethanol were presented. Analyzing the changes of absorption intensity in the XANES spectra registered at Au-L &sub3; edge during the reaction, the change of the valence state of Au central atom (form 3+to 0) of reacting complex ion was determined. Moreover, empirical XANES data gave the chance to register the kinetic curve and to determine the rate constant of the studied reaction. It was found that reaction is relatively slow (second-order rate constant k = 3.66 · 10 &sup-5; M ;sup-1;s) and lead to the gold metallic phase formation in the system. Applying the continuous-flow method, within the first 600 ms of reaction the changes in XANES spectra were registered. From the obtained results, supported with numerical calculations, two intermediate forms of adducts appearing prior the electron transfer were suggested. It was concluded that when the classic methods, e.g. UV-Vis spectrophotometry, cannot be applied to studies of kinetics of reactions in aqueous solution, the XAFS technique can be a valuable and substitutive (or supplementary) tool for such measurements.W pracy przedstawiono potencjalne możliwości zastosowania promieniowania synchrotronowego w badaniach nad kinetyka reakcji przebiegających w roztworach wodnych. We wstępie, omówiono podstawy techniki rentgenowskiej analizy struktury nadsubtelnej (XAFS) i jej możliwości zastosowania w badaniach strukturalnych związków chemicznych w fazie ciekłej. Zaprezentowano również dane eksperymentalne z pomiarów XAFS dotyczące kinetyki reakcji pomiędzy chlorkowymi kompleksami złota(III) i alkoholem etylowym. Z analizy zmian intensywności absorpcji widm XANES rejestrowanych przy krawędzi L &sub3; złota określono zmianę stopnia utlenienia atomu centralnego Au (z 3+ do 0) reagującego kompleksu. Ponadto, dane empiryczne pozwoliły na wyznaczenie krzywej kinetycznej oraz określenie drugorzędowej wartości stałej szybkości reakcji (k = 3.66 ·10 &sup-5; M &sup-1;s). W wyniku analizy widm XANES potwierdzono powstawanie faza metalicznej złota w układzie. Stosując metodę ciągłego przepływu reagentów, zarejestrowano zmiany w widmie XANES w ciągu 600 ms od rozpoczęcia reakcji.Na podstawie zarejestrowanych widm oraz przeprowadzonych obliczeń numerycznych zasugerowano dwie możliwe struktury adduktu tworzącego się przed właściwym transferem elektronu w reakcji redoks. Z przeprowadzonych eksperymentów wynika, ze w układach, w których nie jest możliwe stosowanie spektrofotometrii UV-Vis, metoda XAFS może być zastępczym i obiecującym narzędziem do badań kinetyki reakcji

Kinetics and mechanism of the reaction of gold(III) chloride complexes with formic acid

In this work, the results of kinetic studies of the redox reaction of gold(III) chloride complexes ([AuCl4]-) with formic acid, are presented. Obtained data suggest the complex character of the reaction which leads to the [AuCl2]- and [AuCl3(COOH)]- ions formation as intermediates. In the pH range over 2.5, the final product of the reaction is metallic gold. From the analysis of kinetic data, the rate limiting step is found to be the gold metallic phase formation. The stage of Au(III) reduction is relatively fast with the second-order rate constant equal to 61.8 M-1s-1 at temperature 50ºC. The rate of the studied reaction depends on the temperature, reactants concentration and chloride ions concentration. As a result of the data analysis, the scheme of the reaction path has been suggested. Also, the values of enthalpy and entropy of activation for the reaction have been determined

Kinetics and Mechanism of the Redox Reaction Between Pt(IV) Chloride Complex Ions and Sodium Thiosulfate in Aqueous Solution. Part I: Acidic Solution/ Kinetyka I Mechanizm Reakcji Redox Pomiędzy Chlorkowymi Jonami Kompleksowymi Pt(Iv) I Tiosiarczanem Sodu W Roztworach Wodnych. Część I: Roztwór Kwaśny

In this work, spectrophotometric studies of the kinetics and mechanism of reaction between [PtCl4]2- complex ions and sodium thiosulfate, were carried out. The influence of different conditions, such as: initial concentrations of reductant and platinum(IV) complex ions, ionic strength, pH and temperature on the rate constant, was experimentally determined. From the obtained results, the molecularity of the first elementary step, value of the enthalpy and entropy of activation in Eyring equation as well as corresponding rate equation, were experimentally determined. It was found that the reaction is relatively slow and leads to the S, Pt and PtS colloids formation. The best conditions for solid phase formation containing Pt are at pH = 5.W pracy przedstawiono wyniki badań spektrofotometrycznych kinetyki i mechanizmu reakcji jonów kompleksowych [PtCl4]2- z tiosiarczanem sodu. Doświadczalnie określono wpływ różnych czynników na stałą szybkości reakcji, tj.: stężenia początkowego reagentów, siły jonowej, pH oraz temperatury. Na podstawie otrzymanych wyników wyznaczono cząsteczkowość pierwszego etapu elementarnego reakcji, wartości entalpii i entropii aktywacji reakcji oraz równanie kinetyczne. Wykazano, że reakcja jest stosunkowo wolna i prowadzi do powstania koloidu złożonego z siarki, platyny oraz siarczku platyny (PtS). Najlepsze warunki do wytrącania koloidu zawierającego Pt to pH = 5

Osadzanie nanocząstek złota na węglu aktywnym

This work reports the results of spectrophotometric, dynamic light scattering (DLS) and microscopic (SEM) studies of the gold nanoparticles (AuNPs) deposition on activated carbon (AC) surface modified with primary (ethanolamine) and secondary (diethylenetriamine and triethylenetetramine) amines. It was found that this method is efficient for deposition of AuNPs from aqueous solution. However, nanoparticles change their morphology depending on the kind of amine used in experiments. On the AC surface modified with ethanolamine, the uniform spherical AuNPs were formed. In case of diethylenetriamine and triethylenetetramine application, the agglomerates of AuNPs are present. The diameter of individual AuNPs did not exceed 15 nm and was bigger as compared with the diameter of particles present in precursor solution (ca. 10 nm).W pracy przedstawiono wyniki badań spektrofotometrycznych, metodą dynamicznego rozpraszania światła (DLS) oraz mikroskopowe (SEM) dotyczące osadzania nanocząstek złota na węglu aktywnym, modyfikowanym aminami: pierwszorzędową (etanoloamina) i drugorzędowymi (dietylenotriamina i trietylenotetraamina). Wykazano, że ten sposób modyfikacji umożliwia osadzanie nanocząstek złota z roztworu wodnego na powierzchni węgla. W zależności od rodzaju używanej aminy ulega jednak zmianie morfologia osadów nanocząstek. Na powierzchni węgla aktywnego, modyfikowanego etanoloaminą, tworzą się jednorodne cząstki złota o kształcie sferycznym. W przypadku zastosowania dietylenotriaminy oraz trietylenotetraaminy obserwowano powstawanie agregatów nanocząstek. Średnica pojedynczych nanocząstek nie przekraczała 15 nm i była większa od średnicy nanocząstek obecnych w roztworze prekursora (ok. 10 nm)

The Deposition of Gold Nanoparticles Onto Activated Carbon

This work reports the results of spectrophotometric, dynamic light scattering (DLS) and microscopic (SEM) studies of the gold nanoparticles (AuNPs) deposition on activated carbon (AC) surface modified with primary (ethanolamine) and secondary (diethylenetriamine and triethylenetetramine) amines. It was found that this method is efficient for deposition of AuNPs from aqueous solution. However, nanoparticles change their morphology depending on the kind of amine used in experiments. On the AC surface modified with ethanolamine, the uniform spherical AuNPs were formed. In case of diethylenetriamine and triethylenetetramine application, the agglomerates of AuNPs are present. The diameter of individual AuNPs did not exceed 15 nm and was bigger as compared with the diameter of particles present in precursor solution (ca. 10 nm)