СРЕБРНИ СУЛФИД (АГ2С): СТРУКТУРА, СВОЈСТВА И УПОТРЕБЕ - ХЕМИЈА - 2026

Сребро сулфид је неорганско једињење чија хемијска формула Аг ₂ С. се састоји од сиво-црну чврсту супстанцу формиран катјона Аг ⁺ и ањона С ^2- у 2: 1. С ^2- је врло сличан Аг ⁺ , јер су оба мека јона и успевају да се стабилишу једни са другима.

Сребрни украси теже потамнити и изгубе свој карактеристичан сјај. Промјена боје није производ оксидације сребра, већ његове реакције са водоник сулфидом који је присутан у околини у малим концентрацијама; То може произаћи из труљења или деградације биљака, животиња или хране богате сумпором.

Извор: Роб Лавински, иРоцкс.цом - ЦЦ-БИ-СА-3.0, виа Викимедиа Цоммонс

Х ₂ С, чији молекул носи атом сумпора, реагује са сребром према следећој хемијске једначине: 2АГ (с) + Х ₂ С (г) => Аг ₂ С (с) + Х ₂ (г)

Стога је Аг ₂ С одговоран за црне слојеве формиране на сребру. Међутим, у природи се овај сулфид може наћи и у минералима Ацантите и Аргентите. Два минерала се од многих других разликују по својим сјајним црним кристалима, као што је чврсто на горњој слици.

Аг ₂ С има полиморфне структуре, атрактивна електронска и оптоелектронска својства, полуводич је и обећава да ће бити материјал за производњу фотонапонских уређаја, попут соларних ћелија.

Структура

Извор: Аутор ЦЦоил, из Викимедиа Цоммонс

Горња слика илуструје кристалну структуру сребрног сулфида. Плаве сфере одговарају Аг ⁺ катионима , док жуте сфере одговарају С ^2- анионима . Аг ₂ С је полиморфан, што значи да може да усвоји различите кристалне системе под одређеним температурним условима.

Како? Кроз фазни прелаз. Јони су распоређени на такав начин да пораст температуре и вибрације чврстог материјала не ремете равнотежу електростатичке привлачности-одбијања. Када се то догоди, каже се да постоји фазни прелаз, па чврста супстанца показује нова физичка својства (попут сјаја и боје).

Аг ₂ С при нормалним температурама (испод 179ºЦ) има монокличнику кристалну структуру (α-аг ₂ С). Поред ове чврсте фазе, постоје још две: бцц (кубични центриран на телу) између 179 и 586ºЦ, и фцц (кубични центриран на лицима) на веома високим температурама (δ-Аг ₂ С).

Минерал аргентита састоји се од фцц фазе, познате и као β-Аг ₂ С. Једном када се охлади и трансформише у акантит, његове структурне карактеристике превладавају у комбинацији. Стога обје кристалне структуре коегзистирају: моноклиника и бцц. Отуда настају црне чврсте супстанце са светлим и занимљивим тоновима.

Својства

Молекуларна тежина

247,80 г / мол

Изглед

Сивкасто црни кристали

Мирис

Тоалет.

Тачка топљења

836 ° Ц. Ова вредност се слаже са чињеницом да је Аг ₂ С једињење мало јонског карактера и, према томе, топи се на температурама испод 1000 ° Ц.

Растворљивост

Само у води 6,21 ∙ 10 ^-15 г / Л на 25 ° Ц. Односно, количина црне чврсте супстанце која се раствара је занемарљива. Ово је, опет, последица ниског поларног карактера Аг-С везе, где нема значајне разлике у електронегативности између два атома.

Такођер, Аг ₂ С је нерастворљив у свим растварачима. Ниједан молекул не може ефикасно да одвоји своје кристалне слојеве на солватиране Аг ⁺ и С ^2- јоне.

Структура

На слици структуре такође можете видети четири слоја С-Аг-С везе, који се померају једни преко других када је чврста супстанца изложена компресији. Ово понашање значи да је, иако је полуводич, дуктил као и многи метали на собној температури.

Слојеви С-Аг-С правилно се уклапају због својих угластих геометрија које се виде као цик-цак. Како постоји сила компресије, они се крећу по осе померања, изазивајући нове нековалентне интеракције између атома сребра и сумпора.

Индекс преламања

2.2

Диелектрична константа

6

Електронски

Аг ₂ С је амфотерни полуводич, односно понаша се као да је типа н и типа п. Такође није крхка, па је проучавана примјена у електронским уређајима.

Реакција редукције

Аг ₂ С се може редуцирати до металног сребра купањем црних комада врућом водом, НаОХ, алуминијумом и соли. Одвија се следећа реакција:

3Аг ₂ С (с) + 2Ал (с) + 3Х ₂ О (л) => 6Аг (с) + 3Х ₂ С (ак) + Ал ₂ О ₃ (с)

Номенклатура

Сребро, чија је конфигурација електрона 4д ¹⁰ 5с ¹ , може изгубити само један електрон: његов крајњи орбитал 5с. Тако је Аг ⁺ катион остављен са 4д ¹⁰ електронском конфигурацијом . Стога има јединствену валенцију +1, која одређује како би се једињења требала назвати.

Сумпор, с друге стране, има електронску конфигурацију 3с ² 3п ⁴ , а потребна су јој два електрона да би завршили свој валентни октет. Када стекну ова два електрона (из сребра), трансформише се у сулфидни анион, С ^2- , са конфигурацијом. Односно, то је изоелектроника за племенити гас аргон.

Дакле, Аг ₂ С мора бити именован према следећим номенклатурама:

Систематично

Ди- сребро моно сулфид . Овде се узима у обзир број атома сваког елемента и они су обележени префиксима грчких бројева.

акција

Сребрни сулфид. Како има јединствену валенцију +1, није назначен римским бројевима у заградама: сребро (И) сулфид; што је нетачно.

Традиционална

Сулфид АРГЕНТ ицо . Пошто сребро "делује" са валеном +1, суфикс -ицо је додан у латинско име аргентум.

Апликације

Неке од романских употреба Аг ₂ С су следеће:

-Клоидни раствори његових наночестица (различитих величина), имају антибактеријско деловање, нису токсични, па се могу користити у области медицине и биологије.

-Њево наночестице могу формирати оно што је познато као квантне тачкице. Они апсорбују и емитују зрачење већим интензитетом од многих флуоресцентних органских молекула, па их могу заменити као биолошке маркере.

-Тхе структуре α-Аг ₂ С буде испољити штрајк електронских својстава могу користити као соларних ћелија. Такође представља полазну тачку за синтезу нових термоелектричних материјала и сензора.

Референце

1. Марк Пеплов. (17. априла 2018.). Полупроводнички сребрни сулфид се протеже попут метала. Преузето са: цен.ацс.орг
2. Сарадња: Аутори и уредници књига кристалне структуре ИИИ / 17Е-17Ф-41Ц () Сребрног сулфида (Аг2С). У: Маделунг О., Росслер У., Сцхулз М. (едс) Елементи који нису тетраедрално везани и бинарна једињења И. Ландолт-Борнстеин - Кондензована материја ИИИ групе (нумерички подаци и функционални односи у науци и технологији), вол. 41Ц. Спрингер, Берлин, Хајделберг.
3. Википедиа. (2018). Сребрни сулфид. Преузето са: ен.википедиа.орг
4. Станислав И. Садовников и кол. (Јул 2016). Аг ₂ С наночестице сребро-сулфида и колоидни раствори: Синтеза и својства. Преузето са: сциенцедирецт.цом
5. Азо Материалс. (2018). Полупроводници сребрног сулфида (Аг ₂ С). Преузето са: азом.цом
6. А. Нвофе. (2015). Перспективе и изазови танких филмова сребрног сулфида: преглед. Одељење за науку о материјалима и обновљивој енергији, Одсек за индустријску физику, Ебонии Стате Университи, Абакалики, Нигерија.
7. УМассАмхерст. (2011). Демонстрације предавања: чишћење замрљаног сребра. Преузето са: лецтуредемос.цхем.умасс.еду
8. Студи. (2018). Шта је сребрни сулфид? - Хемијска формула и употребе. Преузето са: студи.цом