Struktura, vlastnosti, názvosloví, použití, sulfid stříbrný (Ag2S)



sulfid stříbrný je anorganická sloučenina, jejíž chemický vzorec je Ag2S. Je tvořena černošedou pevnou látkou tvořenou Ag kationty+ a anionty S2- v poměru 2: 1. S2- je velmi podobná Ag+, protože oba jsou měkké ionty a dokážou se navzájem stabilizovat.

Stříbrné ozdoby mají tendenci ztmavnout a ztrácí svůj charakteristický lesk. Změna barvy není produktem oxidace stříbra, ale jeho reakce s sirovodíkem přítomným v prostředí při nízkých koncentracích; To může být způsobeno hnilobou nebo degradací rostlin, zvířat nebo potravin bohatých na síru.

H2S, jehož molekula nese atom síry, reaguje se stříbrem podle následující chemické rovnice: 2Ag (s) + H2S (g) => Ag2S (s) + H2(g)

Proto Ag2S je zodpovědný za černé vrstvy vytvořené na stříbře. V přírodě se však tato síra nachází také v minerálech acantita a argentita. Tyto dva minerály se odlišují od mnoha jiných svými černými a jasnými krystaly, jako je tomu u pevné látky v horním obrázku.

Ag2S představuje polymorfní struktury, atraktivní elektronické a optoelektronické vlastnosti, je polovodičový a slibuje, že bude materiálem pro vývoj fotovoltaických zařízení, jako jsou solární články..

Index

  • 1 Struktura
  • 2 Vlastnosti
    • 2.1 Molekulová hmotnost
    • 2.2 Vzhled
    • 2.3 Vůně
    • 2.4 Bod tání
    • 2.5 Rozpustnost
    • 2.6 Struktura
    • 2.7 Index lomu
    • 2.8 Dielektrická konstanta
    • 2.9 Elektronika
    • 2.10 Redukční reakce
  • 3 Nomenklatura
    • 3.1 Systematika
    • 3.2 Sklad
    • 3.3 Tradiční
  • 4 Použití
  • 5 Odkazy

Struktura

Krystalická struktura sulfidu stříbrného je znázorněna na horním obrázku. Modré kuličky odpovídají Ag kationtům+, zatímco žluté na anionty S2-. Ag2S je polymorfní, což znamená, že za určitých teplotních podmínek může přijmout několik krystalických systémů.

Jak? Přes fázový přechod. Ionty jsou přeuspořádány tak, že zvýšení teploty a vibrace pevné látky nenarušují rovnováhu elektrostatického přitahování. Když se to stane, je řečeno, že dochází k fázovému přechodu a pevná látka proto vykazuje nové fyzikální vlastnosti (jako je lesk a barva)..

Ag2S při normálních teplotách (nižší než 179 ºC) má monoklinickou krystalickou strukturu (α-Ag2S). Kromě této pevné fáze existují ještě dvě další: bcc (kubický střed v těle) mezi 179 až 586 ° C a fcc (kubický střed ve tvářích) při velmi vysokých teplotách (δ- Ag2S).

Minerál argentitu sestává z fcc fáze, také známý jako β-Ag2S. Po ochlazení a přeměně na útes převažují jejich strukturní rysy. Proto obě krystalové struktury koexistují: monoklinické a bcc. Objevují se tedy černé pevné látky s jasnými a zajímavými podtóny.

Vlastnosti

Molekulová hmotnost

247,80 g / mol

Vzhled

Šedavě černé krystaly

Vůně

WC.

Teplota tání

836 ° C. Tato hodnota souhlasí s tím, že Ag2S je sloučenina s malým iontovým charakterem, a proto se taví při teplotách pod 1000 ° C.

Rozpustnost

Ve vodě jen 6,21 ∙ 10-15 g / l při 25 ° C. To znamená, že množství černé pevné látky, která je solubilizována, je zanedbatelné. Toto, znovu, je kvůli malému polárnímu charakteru Ag-S svazku, kde tam je žádný významný rozdíl electronegativity mezi oběma atomy \ t.

Také Ag2S je nerozpustný ve všech rozpouštědlech. Žádná molekula nemůže účinně oddělit své krystalické vrstvy v iontech Ag+ a S2- solvatované.

Struktura

Čtyři vrstvy S-Ag-S vazeb mohou být také viděny v obraze struktury, která se pohybuje přes sebe, když je pevná látka podrobena porozumění. Toto chování znamená, že navzdory tomu, že je polovodič, je tažný jako mnoho kovů při pokojové teplotě.

Vrstvy S-Ag-S jsou vhodné pro jejich úhlové geometrie, které jsou pozorovány jako cik-cak. S silou porozumění se pohybují na ose posunu, což způsobuje nové nekovalentní interakce mezi atomy stříbra a síry..

Index lomu

2.2

Dielektrická konstanta

6

Elektronika

Ag2S je amfoterní polovodič, to znamená, že se chová tak, jako by byl typu n  a typu str. Není také křehká, takže byla zkoumána pro její použití v elektronických zařízeních.

Redukční reakce

Ag2S může být redukován na kovové stříbro koupáním černých kousků horkou vodou, NaOH, hliníkem a solí. Probíhá následující reakce:

3Ag2S (s) + 2Al (s) + 3H20 (l) => 6Ag (s) + 3H2S (ac) + Al2O3(s)

Nomenklatura

Stříbro, jehož elektronická konfigurace je [Kr] 4d105s1, to může ztratit jen jeden elektron: to jeho nejvzdálenějších orbitálů 5s. Tak, Ag kation+ zůstává s elektronickou konfigurací [Kr] 4d10. Proto má jedinečnou valenci +1, která určuje, jak mají být její sloučeniny nazývány.

Síra má na druhé straně elektronickou konfiguraci [3]23p4, a potřebuje dva elektrony k dokončení svého valenčního oktetu. Když získává tyto dva elektrony (ze stříbra), transformuje se na sirný anion, S2-, s konfigurací [Ar]. To je, to je isoelectronic k argonovému vzácnému plynu.

Takže Ag2S musí být volána podle následujících názvů:

Systematika

Opicesíry distříbro Zde uvažujeme počet atomů každého prvku a jsou označeny předponami řeckých číselníků.

Sklad

Sulfid stříbrný. Když má jedinečnou valenci +1, to není specifikováno s římskými číslicemi v závorkách: sirník stříbrný (I); který je nesprávný.

Tradiční

Sulphuro argéntico. Vzhledem k tomu, že stříbro „pracuje“ s valencí +1, přidává se ke svému názvu přípona -ico argentum v latině.

Použití

Některé z nových použití pro Ag2S jsou následující:

-Barvy roztoků jejich nanočástic (s různými velikostmi) mají antibakteriální účinnost, nejsou toxické, a proto mohou být použity v oblasti medicíny a biologie..

-Jejich nanočástice mohou tvořit tzv. Kvantové tečky. Tyto absorbují a vyzařují záření s větší intenzitou než mnoho organických fluorescenčních molekul, takže tyto mohou nahradit jako biologické markery.

-Struktury α-Ag2S činí výrazné elektronické vlastnosti, které se používají jako solární články. Představuje také výchozí bod pro syntézu nových termoelektrických materiálů a senzorů.

Odkazy

  1. Mark Peplow. (17. dubna 2018). Polovodičový sulfid se táhne jako kov. Převzato z: cen.acs.org
  2. Spolupráce: Autoři a editoři svazku III / 17E-17F-41C () Krystalická struktura sulfidu stříbrného (Ag2S). In: Madelung O., Rössler U., Schulz M. (eds) Non-tetrahedrálně vázané prvky a binární sloučeniny I. Landolt-Börnstein - skupina III kondenzovaných látek (numerická data a funkční vztahy ve vědě a technologii), díl 41C. Springer, Berlín, Heidelberg.
  3. Wikipedia. (2018). Sulfid stříbrný. Převzato z: en.wikipedia.org
  4. Stanislav I. Sadovnikov & col. (Červenec 2016). Ag2S nanočástice sulfidu stříbrného a koloidní roztoky: Syntéza a vlastnosti. Převzato z: sciencedirect.com
  5. Materiály Azo. (2018). Sulfid stříbrný (Ag2S) Polovodiče. Převzato z: azom.com
  6. A. Nwofe. (2015). Perspektivy a výzvy tenkých vrstev sulfidu stříbrného: Recenze. Divize vědy o materiálech a obnovitelné energie, Katedra průmyslové fyziky, Ebonyi State University, Abakaliki, Nigérie.
  7. UMassAmherst. (2011). Přednáška Demonstrace: čištění poskvrněného stříbra. Převzato z: lecturedemos.chem.umass.edu
  8. Studie. (2018). Co je sulfid stříbrný? - Chemický vzorec a použití. Převzato z: study.com