1. Оксид серебра (I) – основной оксид, взаимодействующий со всеми кислотами. Он также проявляет некоторые амфотерные свойства, образуя при сплавлении с оксидами щелочных металлов аргенаты состава KAgO.
Способность оксида серебра растворяться в водном аммиаке формально также можно рассматривать как признак амфотерности: Ag 2 O + 4NH 3 + H 2 O = 2 [ Ag(NH 3) 2 ](OH). Гидроксид диамминсеребра является растворимым и достаточно сильным основанием.
При нагревании выше 160 о С оксид серебра разлагается, поэтому при термическом разложении большинства солей серебра и кислородосодержащих кислот (нитратов, сульфатов, сульфитов, карбонатов), а также при обжиге сульфида серебра непосредственно получается металлическое серебро.
2. Гидроксид серебра – AgOH – достаточно сильное (К В =5 . 10 -3), но неустойчивое основание, которое при комнатной температуре распадается на оксид и воду. Попытки получить гидроксид серебра по обменной реакции из растворимой соли приведут к выпадению темно-бурого осадка Ag 2 O: 2AgNO 3 + 2KOH = Ag 2 O + 2KNO 3 + H 2 O
3. Соли серебра. Большинство солей серебра нерастворимы в воде. Растворимы нитрат, ацетат, дигидрофосфат, перхлорат, хлорат и фторид. С другими галогенидами серебро образует характерные осадки, являющиеся качественными реакциями на галогенид-ионы: AgCl – белый творожистый осадок, AgBr – светло-желтый осадок, AgJ – ярко-желтый осадок.
Наименьшее произведение растворимости имеет иодид серебра. Он не растворяется в водном аммиаке, тогда как хлорид серебра дает растворимый хлорид диамминсеребра. Иодид не растворяется и в растворе тиосульфата натрия, а хлорид и бромид растворяются с образованием комплексного иона – дитиосульфатоаргената: AgBr + 2Na 2 S 2 O 3 = Na 3 + NaBr . Эту реакцию используют при закреплении фотоматериалов. Все галогениды серебра растворяются в избытке галогенводородных кислот и галогенидов щелочных металлов: AgJ + KJ = K. Растворение осадков за счет комплексообразования и разрушение комплексных частиц из-за образования малорастворимого соединения являются примерами ионных равновесий в растворах. Направление процесса зависит от соотношения константы нестойкости комплекса и произведения растворимости соли. Например, идет реакция: NO 3 + KJ = AgJ + 2NH 3 + KNO 3 , но не идет K + KJ. Комплексы любых катионов металлов с аммиаком, кроме того, разрушаются действием кислот из-за образования катиона аммония. Следует упомянуть, что комплексные частицы, содержащие катион серебра, бесцветны, т.к. имеют заполненный d-подуровень, и переходы электронов под действием энергии квантов света не происходят.
4. Окислительная способность Ag + . Стандартный электронный потенциал Ag + /Ag равен 0,8 В. Из чего следует, что растворимые соли серебра являются сильными окислителями: PH 3 + 6AgNO 3 + 3H 2 O = 6Ag + H 3 PO 3 + 6HNO 3 . Катион диамминсеребра несколько более слабый окислитель, но он способен, например, окислить альдегид до карбоновой кислоты (реакция «серебряного зеркала»): 2 (OH) + RCOH = RCOONH 4 + 2Ag + 3NH 3 + H 2 O.
Рассмотрим одни из важнейших соединений серебра – оксиды. Самые распространенные это оксиды одновалентного серебра. Оксид серебра Ag2O получают при обработке растворов AgNO3 щелочами или растворами гидрооксидов щелочноземельных металлов:
2AgNO3 + 2NAOH =Ag2O + 2NaNO3+ H2O
2AgNO3 + 2KOH = Ag2O + 2KNO3 + H2O
Оксид серебра Ag2O представляет собой диамагнитный кристаллический порошок (кубические кристаллы) бурого цвета с плотностью 7,1 – 7,4 г/см3 ,который медленно чернеет под воздействием солнечного света, высвобождая кислород При нагревании до +200º С оксид серебра разлагается на элементы:
Ag 2О = 2Ag + O2
Оксид серебра Ag2О незначительно растворяется в воде (0,017 г/л) .Получающийся раствор имеет щелочную реакцию и, подобно щелочам, осаждает гидроксиды некоторых металлов из растворов их солей. Водород, оксид углерода, перекись водорода и многие металлы востанавливают оксид серебра в водной суспензии до металлического серебра:
Ag2О + H 2 (t 40 ºC) = 2Ag + Н2О
Ag2О + CO =2Ag + CO2
Ag2О + H 2O 2+ 2Ag + H 2O + O 2
Оксид серебра растворяется в плавиковой и азотной кислотах, в солях аммония, в растворах цианидов щелочных металлов, в аммиаке и т.д
Ag 2O + 2HF = 2AgF +Н 2О
Ag 2O + 2HNO 3= 2AgNO 3 + Н 2О
Оксид серебра – энергичный окислитель по отношению к соединениям хрома Cr2O3 , 2Cr(OH)3:
5Ag 2О + Cr 2O 3 = 2Ag2CrO4+ 6Ag
3Ag 2O + 2Cr(OH) 3 + 4NaOH = 2Na 2CrO 4 + 6Ag + 5H 2O
Суспензия оксида серебра применяется в медицине как антисептическое средство. Смесь состава 5% - Ag3O, 15% - CO2O3, 30% - CuO и 50% - MnO2, называемая «гопкалитом», служит для зарядки противогазов в качестве защитного слоя против оксида углерода. Оксид серебра может служить источником для получения атомарного кислорода и используется в «кислородных пистолетах», которые применяются для испытания стойкости к окислению материалов, предназначенных
для космических аппаратов.
Гидрооксид серебра (I) AgOH представляет собой неустойчивый белый осадок. Он обладает амфотерными свойствами, легко поглощает CO2 из воздуха и при нагревании с Na2S образует аргентаты. Основные свойства гидрооксида серебра усиливаются в присутствие аммиака. Получают AgOH в результате обработки нитрата серебра спиртовым раствором гидрооксида калия при pH=8,5-9 и температуре 45ºС.
Кроме оксида одновалентного серебра Ag2O известны также оксиды Ag(II),Ag(III) AgO и Ag2O3. Оксид серебра AgO получают действием озона на металлическое серебро или на Ag2O:
Ag 2O + O 3 = 2AgO + O2
Кроме этого AgO можно получить обработкой раствора AgNO3 раствором K2S2O 8
2AgNO3 + K2S2O8 + 4KOH = 2AgO + 2K2SO4 + 2KNO3 + 2H2O
Оксид двухвалентного серебра представляет собой диамагнитный кристаллический порошок серовато-черного цвета с плотностью 7,48 г/см3 .Он растворим в серной, соляной и концентрированной азотной кислотах, устойчив при обычной температуре и разлагается на элементы при нагреве до +100 ºС. Также является энергичным окислителем по отношению к SO2, NH3 Me NO2 и обладает свойствами полупроводника.
Происхождение ископаемых углей
Практически невозможно установить точную дату,
но десятки тысяч лет назад человек, впервые познакомился с углём, стал
постоянно соприкасаться с ним. Так, археологами найдены доисторические...
Оксид серебра — химическое соединение, состоящее из серебра и кислорода. Существует несколько видов оксидов серебра, но практическое значение имеет только один — оксид одновалентного серебра, его формула — Ag2O.
Это кристаллы буро-черного оттенка с кубической кристаллической решеткой, довольно тяжелые (плотность — 7,1 — 7,4 г/см3). По электропроводности оксид сравним с чистым металлом. Это довольно неустойчивое соединение. Как и многие другие соединения серебра, оно постепенно разрушается под прямыми солнечными лучами — можно заметить потемнение вещества на солнце.
В воде не растворяется, хотя и придает ей слабощелочную реакцию: при реакции оксида с водой в небольших количествах образуется гидроксид серебра, который растворим чуть лучше. В целом это малорастворимое вещество — оно плохо растворяется во всех растворителях, кроме тех, с которыми вступает в химическую реакцию (это многие кислоты, растворы цианидов и др.).
При нагревании до 300 градусов Цельсия разлагается на серебро и кислород. В связи с этим оксид серебра используется в качестве антисептического средства: атомарный кислород, который он выделяет при распаде, обладает мощным обеззараживающим эффектом.
Также применяется в производстве серебряно-цинковых аккумуляторов, анод которых делается из оксида серебра. Производится по-разному, например, гидроксид серебра разлагается при осторожном нагреве с образованием оксида.
Оксидирование серебряных изделий
Оксидирование — процесс покрытия металла прочной оксидной пленкой, что препятствует его коррозии. Однако название это условное. В частности, оксидирование серебра (чернение, патинирование) — это покрытие металла тонким слоем не столько кислородных, сколько сернистых соединений.
Для этого поверхность металла обрабатывается раствором «серной печени» — смеси полисульфидов калия или натрия (от K2S2 или Na2S2 до K2S6 или Na2S6) с их тиосульфатами (K2S2O3 или Na2S2O3). При реакции образуется темная оксидно-сульфидная пленка, не растворимая в большинстве растворителей, кроме азотной кислоты и растворов цианидов щелочных металлов. Смешивая серную печень с некоторыми другими веществами, удается создавать покрытие различных оттенков.
Производить оксидирование можно и в домашних условиях: серную печень получают нагревом пищевой соды (карбоната натрия — Na2CO3) или поташа (карбонат калия — K2CO3) с серой в соотношении один к одному. Нагревать нужно осторожно, не допуская возгорания серы, в керамической посуде.
Когда вещество в нагреваемой емкости превращается в гомогенную темно-коричневую смесь, серная печень готова. Применяется она в виде водного раствора. Обрабатывать поверхность серебра следует после предварительного обезжиривания. Цвет покрытия напрямую зависит от концентрации раствора.
Название «серебро» произошло от ассирийского «сарцу» (белый металл). Слово «аргентум», вероятно, связано с греческим «аргос» - «белый, блестящий».
Нахождение в природе. Серебро распространено в природе значительно меньше, чем медь. В литосфере на долю серебра приходится всего 10 -5 % (по массе).
Самородное серебро встречается очень редко, большую часть серебра получают из его соединений. Самой важной серебряной рудой является серебряный блеск, или аргентит Ag 2 S. В качестве примеси серебро присутствует почти во всех медных и свинцовых рудах.
Получение. Почти 80% серебра получают попутно с другими металлами при переработке их руд. Отделяют серебро от примесей электролизом.
Свойства. Чистое серебро - очень мягкий, белый, ковкий, характеризующийся исключительно высокой электро- и теплопроводностью металл.
Серебро - малоактивный металл, который относят к так называемым благородным металлам. На воздухе не окисляется ни при комнатной температуре, ни при нагревании. Наблюдаемое почернение серебряных изделий - результат образования на поверхности черного сульфида серебра Ag 2 S под влиянием содержащегося в воздухе сероводорода:
Почернение серебра происходит и при соприкосновении изготовленных из него предметов с пищевыми продуктами, содержащими соединения серы.
Серебро устойчиво к действию разбавленной серной и соляной кислотам, но растворимо в азотной и концентрированной серной кислотах:
Применение. Применяют серебро как компонент сплавов для ювелирных изделий, монет, медалей, припоев, столовой и лабораторной посуды, для серебрения деталей аппаратов в пищевой промышленности и зеркал, а также для изготовления деталей электровакуумных приборов, электрических контактов, электродов, для обработки воды и как катализатор в органическом синтезе.
Напомним, что ионы серебра даже в ничтожной концентрации характеризуются сильно выраженным бактерицидным действием. Кроме обработки воды, это находит применение в медицине: для дезинфекции слизистых оболочек применяются коллоидные растворы серебра (протаргол, колларгол и др.).
Соединения серебра. Оксид серебра (I) Ag 2 O - темно-коричневый порошок, проявляет основные свойства, плохо растворим в воде, но придает раствору слабощелочную реакцию.
Получают этот оксид, проводя реакцию, уравнение которой
Образующийся в реакции гидроксид серебра (I) - сильное, но неустойчивое основание, разлагается на оксид и воду. Оксид серебра (I) можно получить, действуя на серебро озоном.
Аммиачный раствор оксида серебра (I) вам известен как реактив: 1) на альдегиды - в результате реакции образуется «серебряное зеркало»; 2) на алкины с тройной связью у первого атома углерода - в результате реакции образуются нерастворимые соединения.
Аммиачный раствор оксида серебра (I) представляет собой комплексное соединение гидроксид диамминсеребра (I) OH.
Нитрат серебра AgNO 3 , называемый также ляписом, применяется как вяжущее бактерицидное средство, в производстве фотоматериалов, в гальванотехнике.
Фторид серебра AgF - порошок желтого цвета, единственный из галогенидов этого металла, растворимый в воде. Получают действием плавиковой кислоты на оксид серебра (I). Применяют как составную часть люминофоров и фторирующий агент при синтезе фторуг-леродов.
Хлорид серебра AgCl - твердое вещество белого цвета, образуется в виде белого творожистого осадка при обнаружении хлорид-ионов, взаимодействующих с ионами серебра. Под действием света разлагается на серебро и хлор. Используют в качестве фотоматериала, но значительно меньше, чем бромид серебра.
Бромид серебра AgBr - кристаллическое вещество светло-желтого цвета, образуется по реакции между нитратом серебра и бромидом калия. Ранее широко использовали при изготовлении фотобумаги, кино- и фотопленки.
Хромат серебра Ag 2 CrO 4 и дихромат серебра Ag 2 Cr 2 O 7 - темно-красные кристаллические вещества, которые используют в качестве красителей при изготовлении керамики.
Ацетат серебра CH 3 COOAg применяют в гальваностегии для серебрения металлов.