СРЕБРНИ ОКСИД (АГ2О): СТРУКТУРА, СВОЈСТВА И УПОТРЕБЕ - ХЕМИЈА - 2025

Сребро-оксид је неорганско једињење чија хемијска формула Аг ₂ О. везивања атома сила потпуно јонске ин природи; према томе, састоји се од ионске чврсте супстанце где постоји пропорција два Аг ⁺ катиона који електростатички комуницирају са анионом О ^2- .

Оксидни анион, О ^2- , резултат је интеракције атома сребра на површини са кисеоником у околини; на сличан начин као и гвожђе и многи други метали. Уместо да поцрвени и распадне се од рђе, сребрни комад или драгуљ постају црни, карактеристични за сребрни оксид.

Пикабаи

На пример, на слици изнад можете видети шољу са оксидованим сребром. Имајте на уму његову поцрњелу површину, мада и даље задржава неки украсни сјај; због чега се чак и оксидирани сребрни предмети могу сматрати довољно атрактивним за декоративну употребу.

Својства сребрног оксида су таква да на први поглед не поједу оригиналну металну површину. Настаје на собној температури простим контактом са кисеоником у ваздуху; а што је још занимљивије, може да се распада на високим температурама (изнад 200 ° Ц).

То значи да би се, ако се стакло на слици ухватило, а топлота јаког пламена примењивала на њега, вратила сребрни сјај. Стога је његово формирање термодинамички реверзибилан процес.

Сребрни оксид такође има и друга својства и, осим своје једноставне формуле Аг ₂ О, обухвата сложене структурне организације и богату разноликост чврстих материја. Међутим, Аг ₂ О можда уз Аг ₂ О ₃ , највећим представник оксида сребра.

Структура сребрног оксида

Извор: ЦЦоил, из Викимедиа Цоммонс

Каква је његова структура? Као што је споменуто на почетку: то је јонска чврста супстанца. Из тог разлога, у њеној структури не могу бити ни Аг-О, ни Аг = О; јер, ако их има, својства овог оксида драстично би се променила. Тада су Аг ⁺ и О ^2- јони у односу 2: 1 и доживљавају електростатичку привлачност.

Структура сребрног оксида се, према томе, одређује начином на који јонске силе распоређују Аг ⁺ и О ^2- јоне у простору .

На горњој слици, на пример, постоји јединична ћелија за кубни кристални систем: Аг ⁺ катиони су сребрно плаве сфере, а О2 ^- црвенкасте сфере.

Ако се рачуна број сфера, утврдиће се да је, голим оком, девет сребрнасто плавих и четири црвене. Међутим, разматрају се само фрагменти сфера унутар коцке; рачунајући ове, бића фракција укупних сфера је 2: 1 однос фор Аг ₂ О морају бити испуњени .

Понављањем структурне јединице АгО ₄ тетраедра окруженог са четири друга Аг ⁺ , ствара се цела црна чврста супстанца (игноришући рупе или неправилности које ови кристални распореди могу имати).

Промена са валентним бројем

Ако се сада фокусирамо не на АгО ₄ тетраедар, већ на АгОАг линију (посматрамо врхове горње коцке), имаћемо да се чврста твар сребрног оксида састоји, из друге перспективе, из више слојева јона распоређених линеарно (иако нагнуто). Све то као резултат "молекуларне" геометрије око Аг ⁺ .

То је потврђено у неколико студија о њеној јонској структури.

Сребро делује претежно са валентном +1, јер при губитку електрона његова електронска конфигурација износи 4д ¹⁰ , што је врло стабилно. Остале валенције, попут Аг ²⁺ и Аг ³⁺ су мање стабилне јер губе електроне са скоро пуних д орбитала.

Јон Аг ^{3+ је} , међутим, релативно мање нестабилан у поређењу са Аг ²⁺ . У ствари, она може коегзистирати у друштву Аг ^+, хемијски обогаћујући структуру.

Његова електронска конфигурација је 4д ⁸ , са парним електронима на такав начин да му дају одређену стабилност.

За разлику од линеарних геометрија око Аг ⁺ јона , установљено је да је иони Аг ³⁺ квадратна равнина. Према томе, сребрни оксид са Аг ³⁺ ионима састојао би се од слојева састављених од АгО ₄ квадрата (а не тетраедра) електростатички повезаних АгОАг линијама; такав је случај Аг ₄ О ₄ или Аг ₂ О ∙ Аг ₂ О ₃ са моноклиничком структуром.

Физичка и хемијска својства

Извор: Бењах-бмм27, из Викимедиа Цоммонс

Огребавање површине сребрне шоље на главној слици резултираће чврстим материјалом, које није само црне боје, већ има нијансе смеђе или браон боје (горња слика). Тренутно су приказана нека од његових физичких и хемијских својстава:

Молекуларна тежина

231.735 г / мол

Изглед

Црно-смеђа чврста супстанца у облику праха (имајте на уму да, иако је јонска чврста супстанца, нема кристални изглед). Без мириса је и помешан са водом даје метални укус

Густина

7,14 г / мл.

Тачка топљења

277-300 ° Ц. Сигурно се топи у чврстом сребру; то јест, вероватно се распада пре формирања течног оксида.

Кпс

1,52 ∙ 10 ^-8 у води на 20 ° Ц. Стога је једињење тешко растворљиво у води.

Растворљивост

Ако се пажљиво посматра слика његове структуре, установиће се да се Аг ²⁺ и О ^2- сфере не разликују готово по величини. То има за последицу да само мали молекули могу проћи кроз унутрашњост кристалне решетке, чинећи је нерастворљивом у готово свим растварачима; осим оних где реагује, као што су базе и киселине.

Ковалентни карактер

Иако је за сребрни оксид више пута речено да је јонско једињење, одређена својства, попут његове ниске тачке топљења, су у супротности са овом тврдњом.

Свакако, разматрање ковалентно карактера не уништи оно што је објашњено у својој структури, јер би то било довољно додати модел сферама и барова на Аг ₂ О структуре да укаже на ковалентне везе.

Исто тако, тетраедарске и квадратне АгО ₄ равни , као и АгОАг линије, биле би повезане ковалентним везама (или јонским ковалентом).

Имајући ово у виду, А. ₂ о би уствари било полимер. Међутим, препоручује се да се она сматра јонском чврстином с ковалентним карактером (чија природа везе и данас остаје изазов).

Декомпозиција

У почетку је поменуто да је његово формирање термодинамички реверзибилно, па апсорбује топлоту да би се вратило у своје метално стање. Све ово се може изразити са две хемијске једначине за такве реакције:

4Аг (с) + О ₂ (г) => 2Аг ₂ О (с) + К

2Аг ₂ О (с) + К => 4Аг (с) + О ₂ (г)

Где К представља топлоту у једначини. Ово објашњава зашто ватра која гори површину чаше оксидованог сребра враћа му сребрнаст сјај.

Стога, тешко је претпоставити да постоји А. ₂ О (л), јер би одмах распадају од топлоте; осим ако се притисак не повиси превисоко да би се добила смеђа црна течност.

Номенклатура

Када могућност Аг ²⁺ Аг ³⁺ уведен јона у Поред уобичајених и доминантног Аг ⁺ , термин "сребро-оксид" почео да изгледа недовољна да означи Аг ₂ О.

То је зато што Аг ⁺ јон више обиље од других, тако Аг ₂ О узима као једини оксид; што није сасвим тачно.

Ако се Аг ²⁺ сматра практички непостојећим с обзиром на његову нестабилност, тада ће бити само јони с валенцијама +1 и +3; то је Аг (И) и Аг (ИИИ).

Валенсије И и ИИИ

Пошто је Аг (И) онај са најнижом валенцијом, име се назива додавањем суфикса –осо, његовом имену аргентум. Стога, Аг ₂ О је: сребро-оксид или према систематском номенклатури, диплате моноксида.

Ако се Аг (ИИИ) потпуно занемари, тада би његова традиционална номенклатура требало бити: сребрни оксид уместо сребрног оксида.

Са друге стране, Аг (ИИИ) је највећа валенса, суфиксу –ицо је додан у његово име. Стога, Аг ₂ О ₃ ис: сребро-оксид (2 Аг ³⁺ јона са три О ^2- ). Такође, назив би био према систематској номенклатури: диплата триоксид.

Уколико структура Аг ₂ О ₃ се посматра , може се претпоставити да је производ оксидације озоном, О ₃ , уместо кисеоника. Дакле, његов ковалентно карактера мора бити већи јер је ковалентна једињење са Аг-ооо-Аг или Аг-О ₃ -аГ обвезнице.

Систематична номенклатура за сложене оксиде сребра

АгО, такође написан као Аг ₄ О ₄ или Аг ₂ О ∙ Аг ₂ О ₃ , је оксид сребра (И, ИИИ), јер има и +1 и +3 валенције. Назив према систематској номенклатури био би: тетраоксид тетраплата.

Ова номенклатура је од велике помоћи када су у питању остали стехиометријски сложени оксиди сребра. На пример, претпоставимо да су две чврсте супстанце 2Аг ₂ О ∙ Аг ₂ О ₃ и Аг ₂ О А 3Аг ₂ О ₃ .

Писање првог на прикладнији начин било би: Аг ₆ О ₅ (бројање и додавање атома Аг и О). Његово име би тада било хексаплате пентоксид. Имајте на уму да ова оксид има мање богат сребрни композицију од Аг ₂ О (6: 5 <2: 1).

Док би други чврсти текст писали на други начин, то би било: Аг ₈ О ₁₀ . Име би му било окта декаоксид сребра (у омјеру 8:10 или 4: 5). Овај хипотетски сребрни оксид би био „веома оксидисан“.

Апликације

Студије у потрази за новим и софистицираним употребама сребрног оксида настављају се до данас. Неке од његових употреба су наведене у наставку:

- Раствара се у амонијаку, амонијум нитрату и води да би се формирао Толленс реагенс. Овај реагенс је користан алат у квалитативној анализи у лабораторијама за органску хемију. Омогућава утврђивање присуства алдехида у узорку, уз формирање „сребрног огледала“ у епрувети као позитивног одговора.

- Заједно са металним цинком, он формира примарне батерије цинково-сребрног оксида. Ово је можда једна од његових најчешћих и кућних намена.

-Она служи као пречишћивач гаса, апсорбује на пример ЦО ₂ . Када се загрева, ослобађа заробљене гасове и може се поново користити више пута.

-Због антимикробних својстава сребра, његов оксид је користан у студијама биоанализе и пречишћавања тла.

-То је благо оксидационо средство које може оксидацију алдехида до карбоксилне киселине. Исто тако, користи се у Хофманновој реакцији (терцијарних амина) и учествује у другим органским реакцијама, било као реагенс или катализатор.

Референце

1. Бергстрессер М. (2018). Сребрни оксид: Формула, распадање и формирање. Студи. Опоравак од: студи.цом
2. Аутори и уредници књига ИИИ / 17Е-17Ф-41Ц. (сф) Кристална структура сребрних оксида (Аг (к) 0 (и)), параметри решетке. (Нумерички подаци и функционални односи у науци и технологији), вол. 41Ц. Спрингер, Берлин, Хајделберг.
3. Махендра Кумар Триведи, Рама Мохан Таллапрагада, Алице Брантон, Дахрин Триведи, Гопал Наиак, Омпракасх Латииал, Снехасис Јана. (2015). Потенцијални утицај енергетске обраде биопоља на физикална и топлотна својства праха сребрног оксида. Интернатионал Јоурнал оф Биомедицал Сциенце анд Енгинееринг. Вол. 3, бр. 5, стр. 62-68. дои: 10.11648 / ј.ијбсе.20150305.11
4. Сулливан Р. (2012). Разградња сребрног оксида. Универзитет у Орегону. Опоравак од: цхемдемос.уорегон.еду
5. Флинт, Деианда. (24. април 2014.). Употреба батерија од сребро-оксида. Сциацхинг. Опоравило од: сциацхинг.цом
6. Салман Монтасир Е. (2016). Испитивање неких оптичких својстава сребрног оксида (Аг2о) коришћењем УВВисибле спектрофотометра. . Опоравак од: иосрјоурналс.орг
7. Бард Аллен Ј. (1985). Стандардни потенцијали у воденом раствору. Марцел Деккер. Опоравак од: боокс.гоогле.цо.ве