Struktura, właściwości i zastosowanie siarczku srebra (Ag2S)

4754
Robert Johnston

Plik siarczek srebra jest związkiem nieorganicznym, którego wzór chemiczny to AgdwaS. Składa się z szaro-czarnego ciała stałego utworzonego przez kationy Ag+ i S anionydwa- w stosunku 2: 1. Sdwa- jest bardzo podobny do Ag+, ponieważ oba są miękkimi jonami i potrafią się wzajemnie stabilizować.

Srebrne ozdoby mają tendencję do ciemnienia, tracąc swój charakterystyczny połysk. Zmiana koloru nie jest wynikiem utleniania srebra, ale jego reakcji z siarkowodorem obecnym w środowisku w niskich stężeniach; może to wynikać z gnicia lub degradacji roślin, zwierząt lub żywności bogatej w siarkę.

Źródło: Rob Lavinsky, iRocks.com - CC-BY-SA-3.0 [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)], za pośrednictwem Wikimedia Commons

HdwaS, którego cząsteczka zawiera atom siarki, reaguje ze srebrem zgodnie z następującym równaniem chemicznym: 2Ag (s) + HdwaS (g) => AgdwaS (s) + Hdwa(sol)

Dlatego AgdwaS odpowiada za czarne warstwy utworzone na srebrze. Jednak w naturze siarczek ten można znaleźć również w minerałach akantytu i argentytu. Te dwa minerały różnią się od wielu innych błyszczącymi czarnymi kryształami, takimi jak ten w bryle na powyższym obrazku..

AGdwaS ma struktury polimorficzne, atrakcyjne właściwości elektroniczne i optoelektroniczne, jest półprzewodnikiem i zapowiada się na materiał do produkcji urządzeń fotowoltaicznych, takich jak ogniwa słoneczne..

Indeks artykułów

  • 1 Struktura
  • 2 Właściwości
    • 2.1 Masa cząsteczkowa
    • 2.2 Wygląd
    • 2.3 Zapach
    • 2.4 Temperatura topnienia
    • 2.5 Rozpuszczalność
    • 2.6 Struktura
    • 2.7 Współczynnik załamania światła
    • 2.8 Stała dielektryczna
    • 2.9 Elektronika
    • 2.10 Reakcja redukcji
  • 3 Nazewnictwo
    • 3.1 Systematyka
    • 3.2 Magazyn
    • 3.3 Tradycyjne
  • 4 Zastosowania
  • 5 Referencje

Struktura

Źródło: CCoil [GFDL (http://www.gnu.org/copyleft/fdl.html) lub CC BY 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/3.0)], źródło Wikimedia Commons

Górny obraz przedstawia strukturę krystaliczną siarczku srebra. Niebieskie kule odpowiadają kationom Ag+, natomiast żółte do anionów S.dwa-. AGdwaS jest polimorficzna, co oznacza, że ​​może przyjmować różne układy kryształów w określonych warunkach temperaturowych..

W jaki sposób? Przez przejście fazowe. Jony są przestawiane w taki sposób, że wzrost temperatury i wibracje ciała stałego nie zaburzają równowagi przyciągania i odpychania elektrostatycznego. Kiedy tak się dzieje, mówi się, że następuje przejście fazowe, a zatem ciało stałe wykazuje nowe właściwości fizyczne (takie jak połysk i kolor)..

AGdwaS w normalnych temperaturach (poniżej 179ºC) ma jednoskośną strukturę krystaliczną (α-AgdwaS). Oprócz tej fazy stałej istnieją jeszcze dwie inne: bcc (sześciennie wyśrodkowany na korpusie) między 179 a 586ºC i fcc (sześcienny wyśrodkowany na powierzchniach) w bardzo wysokich temperaturach (δ-AgdwaS).

Argentyt mineralny składa się z fazy fcc, znanej również jako β-AgdwaS. Po schłodzeniu i przekształceniu w akantit, jego cechy strukturalne przeważają razem. Dlatego współistnieją obie struktury krystaliczne: jednoskośna i bcc. Stąd pojawiają się czarne bryły o jasnych i ciekawych podtekstach..

Nieruchomości

Waga molekularna

247,80 g / mol

Wygląd

Szarawo czarne kryształy

Zapach

Toaleta.

Temperatura topnienia

836 ° C. Wartość ta zgadza się z faktem, że AgdwaS jest związkiem o słabym charakterze jonowym, dlatego topi się w temperaturach poniżej 1000ºC.

Rozpuszczalność

W wodzie tylko 6,21 ∙ 10-piętnaście g / L przy 25 ° C Oznacza to, że ilość rozpuszczonej czarnej substancji stałej jest pomijalna. Jest to ponownie spowodowane niskim polarnym charakterem wiązania Ag-S, w którym nie ma znaczącej różnicy w elektroujemności między dwoma atomami..

Również AgdwaS jest nierozpuszczalny we wszystkich rozpuszczalnikach. Żadna cząsteczka nie jest w stanie skutecznie rozdzielić swoich warstw krystalicznych na jony Ag+ i S.dwa- rozwiązany.

Struktura

Na obrazie konstrukcji widać również cztery warstwy wiązań S-Ag-S, które przesuwają się jedna na drugiej, gdy ciało stałe poddawane jest ściskaniu. To zachowanie oznacza, że ​​pomimo tego, że jest półprzewodnikiem, jest plastyczny, jak wiele metali w temperaturze pokojowej..

Warstwy S-Ag-S pasują prawidłowo ze względu na ich geometrię kątową, która jest postrzegana jako zygzak. Ponieważ występuje siła ściskająca, poruszają się one po osi przemieszczania, powodując w ten sposób nowe niekowalencyjne interakcje między atomami srebra i siarki..

Współczynnik załamania światła

2.2

Stała dielektryczna

6

Elektroniczny

AGdwaS jest półprzewodnikiem amfoterycznym, to znaczy zachowuje się tak, jakby był tego typu n  i typu p. Ponadto nie jest kruchy, dlatego został przebadany pod kątem zastosowania w urządzeniach elektronicznych..

Reakcja redukcji

AGdwaS można zredukować do metalicznego srebra, zanurzając czarne kawałki w gorącej wodzie, NaOH, aluminium i solą. Zachodzi następująca reakcja:

3AgdwaS (s) + 2Al (s) + 3HdwaO (l) => 6Ag (s) + 3HdwaS (ac) + AldwaLUB3(s)

Nomenklatura

Srebro, którego konfiguracja elektronowa to [Kr] 4d105s1, może stracić tylko jeden elektron: jego zewnętrzną orbitalną 5s. Tak więc kation Ag+ pozostaje z konfiguracją elektronową [Kr] 4d10. Dlatego ma wyjątkową wartościowość +1, która określa, jak należy nazywać jego związki..

Siarka natomiast ma konfigurację elektroniczną [Ne] 3sdwa3p4, i potrzeba dwóch elektronów, aby zakończyć swój oktet walencyjny. Kiedy pozyskuje te dwa elektrony (ze srebra), przekształca się w anion siarczkowy Sdwa-, z ustawieniem [Ar]. Oznacza to, że jest izoelektroniczny w stosunku do argonu gazu szlachetnego.

Więc AgdwaS należy nazywać zgodnie z następującą nomenklaturą:

Systematyczny

Małpasiarczek dałsrebro. Tutaj brana jest pod uwagę liczba atomów każdego pierwiastka i są one oznaczone przedrostkami greckich liczników.

Zbiory

Siarczek srebra. Ponieważ ma unikalną wartościowość +1, nie jest określony za pomocą cyfr rzymskich w nawiasach: siarczek srebra (I); co jest złe.

Tradycyjny

Siarczek srebrai co. Ponieważ srebro „działa” z wartościowością +1, do jego nazwy dodawany jest przyrostek -ico. argentum Po łacinie.

Aplikacje

Niektóre z nowatorskich zastosowań AgdwaS są następujące:

-Roztwory koloidalne jego nanocząstek (o różnych rozmiarach) mają działanie przeciwbakteryjne, nie są toksyczne, dzięki czemu mogą być stosowane w medycynie i biologii..

-Jego nanocząsteczki mogą tworzyć tak zwane kropki kwantowe. Pochłaniają i emitują promieniowanie z większą intensywnością niż wiele fluorescencyjnych cząsteczek organicznych, dzięki czemu mogą zastąpić je jako markery biologiczne.

-Struktury α-AgdwaS powoduje, że wykazuje on uderzające właściwości elektroniczne do wykorzystania jako ogniwa słoneczne. Stanowi również punkt wyjścia do syntezy nowych materiałów termoelektrycznych i czujników..

Bibliografia

  1. Mark Peplow. (17 kwietnia 2018). Półprzewodnikowy siarczek srebra rozciąga się jak metal. Zaczerpnięte z: cen.acs.org
  2. Współpraca: Autorzy i redaktorzy tomów III / 17E-17F-41C () Struktura krystaliczna siarczku srebra (Ag2S). W: Madelung O., Rössler U., Schulz M. (red.) Non-Tetrahedrally Bonded Elements and Binary Compounds I. Landolt-Börnstein - Group III Condensed Matter (Numerical Data and Functional Relationships in Science and Technology), tom 41C. Springer, Berlin, Heidelberg.
  3. Wikipedia. (2018). Siarczek srebra. Zaczerpnięte z: en.wikipedia.org
  4. Stanislav I. Sadovnikov i kol. (Lipiec 2016). AgdwaNanocząsteczki siarczku srebra S i roztwory koloidalne: Synteza i właściwości. Zaczerpnięte z: sciencedirect.com
  5. Materiały Azo. (2018). Siarczek srebra (AgdwaS) Półprzewodniki. Zaczerpnięte z: azom.com
  6. A. Nwofe. (2015). Perspektywy i wyzwania związane z cienkimi warstwami siarczku srebra: przegląd. Division of Materials Science & Renewable Energy, Department of Industrial Physics, Ebonyi State University, Abakaliki, Nigeria.
  7. UMassAmherst. (2011). Pokazy wykładowe: czyszczenie zmatowionego srebra. Zaczerpnięte z: lecturedemos.chem.umass.edu
  8. Nauka. (2018). Co to jest siarczek srebra? - Wzór chemiczny i zastosowania. Zaczerpnięte z: study.com

Jeszcze bez komentarzy