Struktura oxidů stříbra (Ag2O), vlastnosti, názvosloví a použití

oxid stříbrný je anorganická sloučenina, jejíž chemický vzorec je Ag₂Síla, která spojuje jeho atomy, má zcela iontovou povahu; proto se skládá z iontové pevné látky, kde je poměr dvou kationtů Ag⁺ interaguje elektrostaticky s aniontem O^2-.

Oxidový anion, O^2-, je výsledkem interakce atomů stříbra s povrchem kyslíku; podobným způsobem jako železo a mnoho dalších kovů. Stříbrný kus nebo šperky namísto zčervenání a rozpadání se do rzi, zčernalé, charakteristické pro oxid stříbrný.

Například na obrázku nahoře můžete vidět rezavý stříbrný pohár. Si všimnout jeho zčernal povrch, ačkoli to ještě udrží nějaký ozdobný lesk; což je důvod, proč i rezavé stříbrné předměty mohou být považovány za dostatečně atraktivní pro dekorativní účely.

Vlastnosti oxidu stříbrného jsou takové, že na první pohled nepokazí původní kovový povrch. Vzniká při pokojové teplotě jednoduchým kontaktem s kyslíkem ve vzduchu; a ještě zajímavější může být rozklad při vysokých teplotách (nad 200 ° C).

To znamená, že pokud by se sklenice obrazu udržovala a teplo intenzivního plamene bylo aplikováno, obnovilo by jeho stříbrný lesk. Proto je jeho tvorba termodynamicky reverzibilním procesem.

Oxid stříbrný má také jiné vlastnosti a kromě své jednoduché receptury Ag₂Nebo zahrnuje komplexní strukturální organizace a bohatou škálu pevných látek. Ag₂Nebo je to snad vedle Ag₂O₃, nejreprezentativnější oxidy stříbra.

Index

• 1 Struktura oxidu stříbrného
  • 1.1 Změny počtu valencia
• 2 Fyzikální a chemické vlastnosti
  • 2.1 Molekulová hmotnost
  • 2.2 Vzhled
  • 2.3 Hustota
  • 2.4 Bod tání
  • 2,5 Kps
  • 2.6 Rozpustnost
  • 2.7 Kovalentní charakter
  • 2.8 Rozklad
• 3 Nomenklatura
  • 3.1 Valencie I a III
  • 3.2 Systematická nomenklatura komplexních oxidů stříbra
• 4 Použití
• 5 Odkazy

Struktura oxidu stříbrného

Jaká je její struktura? Jak bylo zmíněno na začátku: je to iontová pevná látka. Z tohoto důvodu ve své struktuře nemohou být kovalentní vazby Ag-O ani Ag = O; protože, jestliže tam byli, vlastnosti tohoto oxidu by se změnily drasticky. Je to pak ionty Ag⁺ a O^2- v poměru 2: 1 a zažívá elektrostatickou přitažlivost.

Struktura oxidu stříbrného je v důsledku toho určena způsobem, jakým iontové síly působí v prostoru iontů Ag⁺ a O^2-.

Například v horním obrázku máte jednotkovou buňku pro kubický krystalický systém: Ag kationty⁺ jsou stříbrné modré koule a O^2- načervenalé koule.

Pokud počítáte počet koulí, zjistíte, že na první pohled je devět stříbřitě modrých a čtyři červené barvy. Do úvahy se však berou pouze fragmenty kuliček obsažených v kostce; Při výpočtu těchto hodnot, které jsou zlomky celkových koulí, musí být splněn poměr 2: 1 pro Ag₂O.

Opakování konstrukční jednotky tetraedronu AgO₄ obklopen čtyřmi dalšími Ag⁺, celá černá pevná látka je postavena (odstraňuje mezery nebo nepravidelnosti, které tyto krystalové uspořádání může mít).

Změny s počtem valencia

Soustředit se nyní ne na Agh tetrahedron₄ ale v linii AgOAg (pozorovat vrcholy horní krychle), to bude to že pevná látka oxidu stříbra sestává, z jiné perspektivy, více iontových vrstev uspořádaných lineárně (ačkoli nakloněný). To vše v důsledku "molekulární" geometrie kolem Ag⁺.

Výše uvedené skutečnosti byly potvrzeny několika studiemi jeho iontové struktury.

Stříbro pracuje převážně s valencí +1, protože při ztrátě elektronu je výsledná elektronická konfigurace [Kr] 4d¹⁰, velmi stabilní. Jiné valence, jako je Ag²⁺ a Ag³⁺ jsou méně stabilní, protože ztrácejí elektrony z orbitálů téměř úplně naplněné.

Ag ion³⁺, nicméně, to je relativně méně nestálé ve srovnání s Ag²⁺. Ve skutečnosti může existovat ve společnosti Ag⁺ Chemicky obohacuje strukturu.

Jeho elektronická konfigurace je [Kr] 4d⁸, s nepárovými elektrony takovým způsobem, který jí dává určitou stabilitu.

Na rozdíl od lineárních geometrií kolem iontů Ag⁺, bylo zjištěno, že ionty Ag³⁺ Je čtvercový. Proto je oxid stříbrný s ionty Ag³⁺ by sestával z vrstev složených z čtverců AgO₄ (ne tetrahedra) elektrostaticky spojené pomocí AgOAg linií; Takový je případ Ag₄O₄ Ag₂O ∙ Ag₂O₃ s monoklinickou strukturou.

Fyzikální a chemické vlastnosti

Pokud poškrábáte povrch stříbrného poháru hlavního obrazu, získáte tuhou látku, která je nejen černá, ale má také hnědé nebo hnědé tóny (horní obrázek). Některé z jeho fyzikálních a chemických vlastností udávaných momenty jsou následující:

Molekulová hmotnost

231,735 g / mol

Vzhled

Pevná černá hnědá v práškové formě (všimněte si, že i když je iontová pevná látka, postrádá krystalický vzhled). Je bez zápachu a smíchán s vodou dává kovovou chuť

Hustota

7,14 g / ml.

Teplota tání

277 až 300 ° C. Jistě se roztaví do pevného stříbra; to znamená, že se pravděpodobně rozpadne před vytvořením kapalného oxidu.

Kps

1,52 ∙ 10^-8 ve vodě při 20 ° C. Jedná se tedy o sloučeninu, která je sotva rozpustná ve vodě.

Rozpustnost

Podíváte-li se pozorně na obraz jeho struktury, zjistíte, že koule Ag²⁺ a O^2- Nesouhlasí téměř ve velikosti. Výsledkem je, že pouze malé molekuly mohou proniknout dovnitř krystalické mřížky, což ji činí nerozpustnou v téměř všech rozpouštědlech; s výjimkou těch, kde reaguje, jako jsou zásady a kyseliny.

Kovalentní charakter

Ačkoli bylo opakovaně řečeno, že oxid stříbrný je iontovou sloučeninou, určité vlastnosti, jako je nízká teplota tání, odporují tomuto tvrzení..

Je samozřejmé, že uvažování o kovalentním charakteru neporušuje to, co je vysvětleno pro jeho strukturu, ale stačilo by jej přidat do struktury Ag₂Nebo model koulí a tyčí pro označení kovalentních vazeb.

Také, tetrahedra a čtvercová letadla AgO₄, stejně jako linie AgOAg by byly spojeny kovalentními (nebo kovalentními iontovými) vazbami.

S tímto vědomím, Ag₂Nebo by to vlastně byl polymer. Doporučuje se však považovat ji za iontovou pevnou látku s kovalentním charakterem (jejíž povaha je v současnosti stále výzvou).

Rozklad

Zpočátku bylo zmíněno, že jeho tvorba je termodynamicky reverzibilní, takže absorbuje teplo, aby se vrátila do svého kovového stavu. To vše lze vyjádřit dvěma chemickými rovnicemi pro tyto reakce:

4Ag (s) + O₂(g) => 2Ag₂O (s) + Q

2Ag₂O (s) + Q => 4Ag (s) + O₂(g)

Kde Q představuje teplo v rovnici. To vysvětluje, proč oheň hořící na povrchu zrezivělého stříbrného poháru vrací svůj stříbrný lesk.

Proto je obtížné předpokládat, že existuje Ag₂O (l), protože by se okamžitě rozložilo teplem; pokud není tlak příliš vysoký pro získání uvedené hnědé černé kapaliny.

Nomenklatura

Když byla zavedena možnost iontů Ag²⁺ a Ag³⁺ kromě běžného a převládajícího Ag⁺, termín 'oxid stříbrný' se začíná jevit jako nedostatečný pro odkaz na Ag₂O.

Je to proto, že Ag ion⁺ je hojnější než ostatní, takže Ag je vzat₂Nebo jako jediný oxid; který není vůbec správný.

Pokud uvažujete o Ag²⁺ jako prakticky neexistující vzhledem k jeho nestabilitě, pak budou přítomny pouze ionty s valencemi +1 a +3; tj. Ag (I) a Ag (III).

Valencie I a III

Být Ag (I) nejméně valence, to je jmenováno tím, že přidá příponu -oso k jeho jménu argentum. Tak, Ag₂Nebo je to: argentosoxid nebo, podle systematické nomenklatury, diplata monoxid.

Pokud je Ag (III) zcela ignorován, musí být jeho tradiční názvosloví: oxid stříbrný místo oxidu argentiného.

Na druhé straně, Ag (III) být větší valence je přidán přípona -ico k jeho jménu. Tak, Ag₂O₃ je: oxid stříbrný (2 Ag ionty)³⁺ se třemi O^2-). Také jeho název podle systematické nomenklatury by byl: diplata trioxide.

Pokud je pozorována struktura Ag₂O₃, lze předpokládat, že je produktem oxidace ozonem, OR₃, místo kyslíku. Proto musí být jeho kovalentní charakter větší, protože se jedná o kovalentní sloučeninu s vazbami Ag-O-O-O-Ag nebo Ag-O.₃-Ag.

Systematická nomenklatura komplexních oxidů stříbra

AgO, také napsaný jako Ag₄O₄ Ag₂O ∙ Ag₂O₃, je to oxid stříbrný (I, III), protože má obě valence +1 a +3. Její název podle systematické nomenklatury by byl: tetraoxid tetraoxid.

Tato nomenklatura je velmi užitečná, pokud jde o další stechiometricky složitější oxidy stříbra. Předpokládejme například dva pevné látky 2Ag₂O ∙ Ag₂O₃ a Ag₂O ∙ 3Ag₂O₃.

Prvním vhodným způsobem by bylo: Ag₆O₅ (počítání a přidávání atomů Ag a O). Jeho jméno by pak bylo hexaplate pentoxide. Všimněte si, že tento oxid má méně stříbrné složení než Ag₂O (6: 5) < 2:1).

Při psaní druhé pevné látky by to bylo: Ag₈O₁₀. Jmenuje se oktaplát-deoxid (s poměrem 8:10 nebo 4: 5). Tento hypotetický oxid stříbrný by byl "velmi oxidovaný".

Použití

Studie, které hledají nová a sofistikovaná použití oxidu stříbrného, ​​se stále provádějí dodnes. Některé z jeho použití jsou uvedeny níže:

-Rozpouští se v amoniaku, dusičnanu amonném a ve vodě za vzniku Tollenova činidla. Toto činidlo je užitečným nástrojem v kvalitativních analýzách v laboratořích organické chemie. Umožňuje určit přítomnost aldehydů ve vzorku, přičemž pozitivní odezvou je vytvoření "stříbrného zrcadla" ve zkumavce..

-Spolu s kovovým zinkem tvoří primární baterie oxidu zinečnatého stříbra. Toto je možná jeden z jeho nejběžnějších a domácích použití.

-Slouží jako čistička plynu, absorbující například CO₂. Při zahřátí uvolňuje zachycené plyny a může být několikrát znovu použit.

-Vzhledem k antimikrobiálním vlastnostem stříbra je jeho oxid užitečný ve studiích bioanalýzy a čištění půdy.

-Je to mírné oxidační činidlo schopné oxidovat aldehydy na karboxylové kyseliny. Používá se také v Hofmannově reakci (terciární aminy) a podílí se na dalších organických reakcích, buď jako činidlo nebo jako katalyzátor.

Odkazy

1. Bergstresser M. (2018). Oxid stříbrný: Vzorec, rozklad a formace. Studie. Zdroj: study.com
2. Autoři a editoři svazků III / 17E-17F-41C. (s.f.). Oxidy stříbra (krystalická struktura Ag (x) O (y)), parametry mřížky. (Numerická data a funkční vztahy ve vědě a technologii), sv. 41C. Springer, Berlín, Heidelberg.
3. Mahendra Kumar Trivedi, Rama Mohan Tallapragada, Alice Branton, Dahryn Trivedi, Gopal Nayak, Omprakash Latiyal, Snehasis Jana. (2015). Možný vliv energetického zpracování biofieldu na fyzikální a tepelné vlastnosti práškového oxidu stříbrného. Mezinárodní žurnál biomedicínské vědy a inženýrství. 3, č. 5, pp. 62-68. doi: 10.11648 / j.ijbse.20150305.11
4. Sullivan R. (2012). Rozklad oxidu stříbrného. Univerzita Oregon Zdroj: chemdemos.uoregon.edu
5. Flint, Deyando. (24. dubna 2014). Použití baterií s oxidem stříbrným. Sciencing. Zdroj: sciencing.com
6. Salman Montasir E. (2016). Studium některých optických vlastností oxidu stříbrného (Ag2o) pomocí UVVisible spektrofotometru. [PDF] Zdroj: iosrjournals.org
7. Bard Allen J. (1985). Standardní potenciály ve vodném roztoku. Marcel Dekker. Zdroj: books.google.co.ve