Структура, властивості, номенклатура, застосування сульфідного срібла (Ag2S)

The сульфід срібла являє собою неорганічне з'єднання, хімічна формула якого є Ag₂S. Він складається з чорно-сіруватої твердої речовини, утвореної катионами Ag⁺ і аніони S^2- у співвідношенні 2: 1. S^2- це дуже схоже на Ag⁺, тому що обидва є м'якими іонами і їм вдається стабілізуватися один з одним.

Срібні прикраси, як правило, темніють, втрачаючи характерний блиск. Зміна кольору не є продуктом окислення срібла, а його реакції з сірководнем, присутнім в середовищі при низьких концентраціях; Це може бути результатом гниття або деградації рослин, тварин або продуктів, багатих сіркою.

H₂S, молекула якого несе атом сірки, реагує зі сріблом за наступним хімічним рівнянням: 2Ag (s) + H₂S (g) => Ag₂S (s) + H₂(g)

Тому Ag₂S відповідає за чорні шари, сформовані на сріблі. Однак у природі цю сірку можна зустріти і в мінералах акантиту і аргентиту. Ці два мінерали відрізняються від багатьох інших своїми чорними і яскравими кристалами, подібними до тіла твердого у верхньому зображенні.

Ag₂S представляє поліморфні структури, привабливі електронні та оптоелектронні властивості, є напівпровідником і обіцяє бути матеріалом для розробки фотоелектричних пристроїв, таких як сонячні елементи.

Індекс

• 1 Структура
• 2 Властивості
  • 2.1 Молекулярна маса
  • 2.2 Зовнішній вигляд
  • 2.3 Запах
  • 2.4 Точка плавлення
  • 2.5 Розчинність
  • 2.6 Структура
  • 2.7 Індекс заломлення
  • 2.8 Діелектрична проникність
  • 2.9 Електроніка
  • 2.10 Реакція відновлення
• 3 Номенклатура
  • 3.1 Систематика
  • 3.2 Запас
  • 3.3 Традиційний
• 4 Використання
• 5 Посилання

Структура

Кристалічна структура сульфіду срібла проілюстрована на верхньому зображенні. Сині сфери відповідають катионам⁺, а жовті - до аніонів S^2-. Ag₂S є поліморфним, що означає, що він може приймати кілька кристалічних систем при певних температурних умовах.

Як? Через фазовий перехід. Іони переставляються таким чином, що підвищення температури і коливання твердого тіла не порушують рівновагу електростатичного притягання-відштовхування. Коли це відбувається, говориться, що існує фазовий перехід, і тому тверде тіло має нові фізичні властивості (такі як блиск і колір)..

Ag₂S при нормальних температурах (нижче 179ºC) має моноклінну кристалічну структуру (α- Ag₂S). Крім цієї твердої фази є ще два: ОЦК (кубічний центризований в тілі) від 179 до 586ºC, і fcc (кубічний центрирований в гранях) при дуже високих температурах (δ- Ag).₂S).

Аргентитний мінерал складається з ГЦК-фази, також відомої як β-Ag₂Після охолодження і перетворення в обрив їх структурні особливості переважають у поєднанні. Отже, обидві кристалічні структури співіснують: моноклінна і ОЦК. Отже, виникають чорні тіла з яскравими і цікавими обертонами.

Властивості

Молекулярна маса

247,80 г / моль

Зовнішній вигляд

Кристали сірувато-чорні

Запах

Туалет.

Точка плавлення

836ºC. Це значення узгоджується з тим, що Ag₂S є сполукою з малим іонним характером і, отже, плавиться при температурі нижче 1000ºC.

Розчинність

У воді всього 6.21. 10^-15 г / л при 25ºC. Тобто, кількість чорного твердого речовини, солюбилизированного, є незначним. Це, знову ж таки, пов'язано з невеликим полярним характером зв'язків Ag-S, де немає істотної різниці електронегативності між обома атомами..

Також, Ag₂S є нерозчинним у всіх розчинниках. Жодна молекула не може ефективно розділяти свої кристалічні шари в іонах Ag⁺ і S^2- сольватированний.

Структура

Чотири шари S-Ag-S зв'язків також можна бачити на зображенні структури, які переміщаються один над одним, коли тверде тіло піддається розуміння. Така поведінка означає, що, незважаючи на те, що він є напівпровідником, він є пластичним, як і багато металів при кімнатній температурі.

Шари S-Ag-S підходять належним чином через їх кутову геометрію, яка спостерігається як зигзаг. Маючи силу розуміння, вони рухаються по осі переміщення, тим самим викликаючи нові нековалентні взаємодії між атомами срібла і сірки.

Індекс заломлення

2.2

Діелектрична проникність

6

Електроніка

Ag₂S - амфотерний напівпровідник, тобто він поводиться так, наче він був такого типу n  і типу стор. Він також не є крихким, тому його вивчали для застосування в електронних пристроях.

Реакція відновлення

Ag₂S можна звести до металевого срібла шляхом купання чорних шматочків гарячою водою, NaOH, алюмінієм і сіллю. Відбувається наступна реакція:

3Ag₂S (s) + 2Al (s) + 3H₂O (l) => 6Ag (s) + 3H₂S (ac) + Al₂O₃s

Номенклатура

Срібло, електронна конфігурація якого [Kr] 4d¹⁰5s¹, він може втратити тільки один електрон: зовнішній орбіталь 5s. Таким чином, Аг катіон⁺ залишається з електронною конфігурацією [Kr] 4d¹⁰. Тому вона має унікальну валентність +1, яка визначає, як її називати сполуками.

Сірка, з іншого боку, має електронну конфігурацію [Ne] 3s²3п⁴, і вона потребує двох електронів для завершення свого валентного октету. Коли він отримує ці два електрони (зі срібла), він перетворюється в аніон сірки, S^2-, з конфігурацією [Ar]. Тобто це ізоелектронний для аргону благородний газ.

Так що Ag₂S слід називати відповідно до наступних номенклатур:

Систематика

Мавпасірка diсрібло Тут ми розглядаємо число атомів кожного елемента і вказуємо префіксами грецьких чисельників.

Запас

Сульфід срібла. Якщо має унікальну валентність +1, то не вказано римськими цифрами в дужках: сульфід срібла (I); що є неправильним.

Традиційний

Sulfuro argéntico. Оскільки срібло "працює" з валентністю +1, до його назви додається суфікс -ico argentum латинською мовою.

Використання

Деякі нові можливості для Ag₂S такі:

-Окраски розчинів їх наночастинок (з різними розмірами), мають антибактеріальну активність, не є токсичними, і тому можуть бути використані в медицині та біології.

-Їх наночастинки можуть утворювати так звані квантові точки. Вони поглинають і випромінюють випромінювання з більшою інтенсивністю, ніж багато органічних флуоресцентних молекул, тому вони можуть витіснити останні як біологічні маркери.

-Структури α-Ag₂S роблять його демонструючи вражаючі електронні властивості, які будуть використовуватися як сонячні елементи. Він також є відправною точкою для синтезу нових термоелектричних матеріалів і датчиків.

Список літератури

1. Марк Пеплов. (17 квітня 2018). Напівпровідниковий сульфід срібла розтягується як метал. Взяті з: cen.acs.org
2. Співпраця: Автори та редактори кристалічної структури III / 17E-17F-41C () Срібний сульфід (Ag2S). У: Madelung O., Rössler U., Schulz M. (eds) Нететраедрально пов'язані елементи і бінарні сполуки. Спрінгер, Берлін, Гейдельберг.
3. Вікіпедія. (2018). Сульфід срібла. Взяті з сайту: en.wikipedia.org
4. Садовников Станіслав Іванович (Липень 2016 року). Ag₂S наночастинки сульфіду срібла і колоїдні розчини: Синтез і властивості. Взяті з: sciencedirect.com
5. Азо-матеріали. (2018). Сульфід срібла (Ag₂S) Напівпровідники. Взяті з: azom.com
6. A. Nwofe. (2015). Перспективи та проблеми тонких плівок сульфіду срібла: огляд. Відділ матеріалознавства та відновлюваної енергетики, Департамент промислової фізики, Державний університет Ебонії, Абакалікі, Нігерія.
7. UMassAmherst. (2011). Лекція Демонстрації: очищення заплямованого срібла. Взяті з: lecturedemos.chem.umass.edu
8. Дослідження. (2018). Що таке Срібний Сульфід? - Хімічна формула і використання. Взяті з: study.com