СЕРЕБРО Физические свойства Внешне чистое серебро

СЕРЕБРО.

Физические свойства. Внешне чистое серебро – это блестящий металл зеркально голубого цвета поверхность которого кажется почти белой. Серебро достаточно пластичный металл обладающий высокой гибкостью и ковкостью , поэтому его можно относительно легко сгибать, вытягивать и резать, но к сожаление это же свойство способствует его деформации при нагрузках.

Кристаллическая структура : гранецентрированная кубическая Электронная конфигурация: [Kr] 4 d 10 5 s 1

Как известно серебро металл, а следовательно по своим электрическим свойствам относится к проводникам. Серебро обладает очень хорошей электропроводностью , что обусловлено высшей степенью делокализации электронов и наличием в кристаллической решетке электронов проводимости, отличающихся большей подвижностью.

Серебро проявляет большее сходство с палладием (за которым он следует в периодической системе), чем с рубидием (с которым он находится рядом в I группе периодической системы и в том же пятом периоде). Расположение серебра в побочной подгруппе I группы периодической системы определяется электронной структурой атома которая аналогична электронной структуре атома рубидия. Большое различие в химических свойствах серебра и рубидия опреде ляется разной степенью заполненности электронами 4 й орбитали. Атом серебра отличается от атома палладия наличием одного электрона на 5 й орбитали. По большинству физических и химических свойств серебро приближается к меди и золоту. В подгруппе меди серебро (средний элемент) обладает наиболее низкими температурами плавления и кипения и максимальным значением коэффициента расширения, максимальной тепло и электропроводностью.

Химические свойства С химической точки зрения серебро достаточно инертно это малоактивный металл, который не проявляет способности к ионизации и легко вытесняется из соединений более активными металлами или водородом. В атмосфере воздуха серебро не окисляется ни при комнатных температурах, ни при нагревании. Ag +О 2=>Ag 2 O

Взаимодействие с неметаллами При обычных условиях реагирует с серой, образуя сульфид серебра (I): 2 Ag + S = Ag 2 S, при нагревании с галогенами образуются галогениды серебра (I): 2 Ag + Br 2 = 2 Ag. Br. Серебро не реагирует с кислородом, водородом, азотом, углеродом и кремнием.

Cелен, теллур, фосфор, мышьяк и углерод реагируют с металлическим серебром при нагревании с образованием Ag 2 Se, Ag 2 Te, Ag 3 P, Ag 3 As, Ag 4 C. Азот непосредственно не взаимодействует с серебром. Se+Ag=Ag 2 Se P+Ag=Ag 3 P

Взаимодействие с сероводородом Поверхность серебра чернеет на воздухе вследствие взаимодействия с сероводородом: 4 Ag + 2 H 2 S + O 2 = 2 Ag 2 S + 2 H 2 O. Взаимодействие с хлороводородом При высоких температурах реагирует с хлороводородом: 2 Ag + 2 HCl = 2 Ag. Cl + H 2.

Взаимодействие с кислотами В электрохимическом ряду напряжений металлов серебро расположено после водорода, поэтому оно не взаимодействует с растворами разбавленной соляной и серной кислот и щелочей. Растворяется в разбавленной азотной кислоте с образованием нитрата серебра (I) и оксида азота (II): 3 Ag + 4 HNO 3 = 3 Ag. NO 3 + NO + 2 H 2 O. Реагирует с концентрированными растворами серной и азотной кислот с образованием солей серебра (I) и продуктов восстановления кислот: 2 Ag + 2 H 2 SO 4 = Ag 2 SO 4 + SO 2 + 2 H 2 O; Ag +2 HNO 3 = Ag. NO 3 + NO 2 + H 2 O.

Соляная и бромистоводородная кислоты в концентрированных растворах медленно реагируют с серебром: 2 Ag + 4 НСl = 2 H[Ag. Cl 2] + Н 2 2 Ag + 4 НВr = 2 H[Ag. Br 2] + Н 2

Взаимодействие с цианидами В растворе цианида натрия в присутствии кислорода воздуха серебро растворяется с образованием дицианоаргентата (I) натрия: 4 Ag + 8 Na. CN + O 2 + 2 H 2 O = 4 Na[Ag(CN)2] + 4 Na. OH.

Соединения Ag+1– комплексообразователи.

Получение серебра Пирометаллургический способ получения серебра. Серебро выделяют из неочищенного свинца. Сначала к свинцу добавляют жидкий цинк, который не смешивается со свинцом, но дает прочные интерметаллиды с серебром: Ag 2 Zn 3, Ag 2 Zn 5. В жидком свинце эти интерметаллиды не растворяются, а всплывают на поверхность (образуется серебристая поверхность). Ее снимают, удаляют Zn перегонкой, а свинец удаляют в виде оксида: Ag+Pb+Zn—>Pb+Ag Zn Ag+Pb+O 2—>Ag+Pb. O 2 Далее серебро очищается электролитически.

Распространение серебра в природе. Серебро является редким металлом, его содержание в земной коре равно 1*10 5 вес. %. В природе серебро встречается как самородное, так и в виде соединений — сульфидов, селенатов, теллуратов или галогенидов в различных минералах. Серебро встречается также в метеоритах и содержится в морской воде.

Соединения серебра (общие свойства) Известны соединения, в которых серебро одно , двух и трех валентно. В отличие от устойчивых соединений одновалентного серебра соединения двух и трехвалентного серебра немногочисленны и мало устойчивы.

Соединения одновалентного серебра Большинство соединений серебра (I) плохо растворимо в воде. Нитрат, перхлорат, фторид растворяются в воде, а ацетат и сульфат серебра растворимы частично. Соли серебра (I) белые или слегка желтоватые. Вследствие деформируемости электронных оболочек иона серебра(I) некоторые его соединения с бесцветными анионами окрашены. Многие из соединений серебра (I) окрашиваются в серый под действием солнечного света, что обусловлено процессом восстановления до металлического серебра.

У солей серебра(I) мало выражена склонность к гидролизу. При нагревании солей серебра со смесью карбоната натрия и угля образуется металлическое серебро: 2 Ag. NO 3 + Na 2 CO 3 + 4 С = 2 Ag + 2 Na. NO 2 + 5 CO Известны многочисленные координационные соединения серебра(I), в которых координационное число серебра равно 2, 3 и 4.

Ag 2 O — оксид серебра (I) вещество буро черного цвета Свежий осадок Ag 2 O легко взаимодействует с кислотами: Ag 2 O + 2 HX → 2 Ag. X + H 2 O Оксид серебра (I) уже при 300°С разлагается на кислород и серебро: 2 Ag 2 O=4 Ag+O 2 Также Ag 2 O реагирует с растворами хлоридов щелочных металлов, образуя хлорид серебра и соответствующую щёлочь.

Реакция серебряного зеркала — это реакция восстановления серебра из аммиачного раствора оксида серебра В водном растворе аммиака оксид серебра растворяется с образованием комплексного соединения — гидроксид диаминсеребра(I) [Ag(NH 3)2]OH При добавлении к которому альдегида происходит окислительно восстановительная реакция с образованием металлического серебра:

Получение Ag 2 O может быть получен только косвенным путем. Осаждается при введении ионов ОH в раствор, содержащий ионы Ag+ 2 Ag. NO 3 +2 Na. OH —> Ag 2 O + H 2 O +2 Na. NO 3 2 Ag. OH —> Ag 2 O + H 2 O

Ag. Cl-хлорид серебра Соединение Ag. Cl представляет собой диамагнитные белые кубические кристаллы с т. пл. +455°C и т. кип. +1554°C. Хлорид серебра растворяется в растворах хлоридов (Na. Cl, KС 1, NH 4 C 1, Са. С 12, Mn. Cl 2). цианидов, тиосульфатов, нитратов щелочных металлов и аммиаке с образованием растворимых и бесцветных координационных соединений.

Химические свойства Ag. Cl + КСl = K[Ag. Cl 2] Ag. Cl + 2 Na 2 S 2 O 3 + Na 3[Ag(S 203)2] + Na. Cl Ag. Cl + 2 KCN = K[Ag(CN)2] + KCl Ag. Cl + 2 NH 3 = [Ag(NH 3)2]Cl

Применение Под действием света хлорид серебра восстанавливается (окрашиваясь в фиолетовый, а затем в черный цвет) с высвобождением ребра и хлора: Ag. Cl = Ag + 1/2 Cl 2 На этой реакции основывается применение хлорида серебра в фотопленках.

Получение Хлорид серебра, Ag. Cl, встречается в природе в виде минерала кераргирита и может быть получен обработкой металлического серебра хлорной водой.

Ag. Br-бромид серебра Соединение Ag. Br может существовать либо в коллоидной форме либо в виде диамагнитных желтых кубических гранецентрированных кристаллов с плотностью 6, 47 г/см 3, т. пл. +434°C и т. кип. +15370 C. Бромид серебра плохо растворим в воде и растворяется в аммиаке тпосульфатах щелочных металлов и в конц. H 2 SO 4 при нагревании: Ag. Br + 2 NH 4 OH = [Ag(NH 3)2]Br + 2 H 2 O 2 Ag. Br + H 2 SO 4 = Ag 2 SO 4 + 2 HBr Ag. Br + 2 Na 2 S 2 O 3 > Na 3[Ag(S 2 O 3)2] + Na. Br

Химические свойства Бромид серебра более чувствителен к свету, чем хлорид серебра, и йод действием света разлагается на элементы: Ag. Br = Ag +1/2 Br 2 Бромистое серебро восстанавливается цинком в кислой среде или металлами (такими, как свинец или медь) при нагревании а также сплавлением с безводным карбонатом натрия: 2 Ag. Br +Na 2 CO 3 = 2 Ag + 2 Na. Br + СO 2

Применение Бромид серебра применяется для изготовления фотопленок и в качестве катализатора при получении монокарбоновых жирных кислот или олефинов с помощью реактива Гриньяра.

Получение Бромид серебра, Ag. Br, встречается в природе в виде минерала бромаргирита. В лаборатории может быть получен в темноте обработкой раствора Ag. NO 3 раствором НВг (или бромида щелочного металла) либо непосредственным взаимодействием бpoма с металлическим серебром. Получение Ag. Br осуществляется в темноте, чтобы исключить фотовосстановление: Ag. NO 3 + KBr = Ag. Br + KNO 3 Ag + 1/2 Br 2 = Ag. Br + 27, 4 ккал

Соединения двухвалентного серебра Известно немного соединений двухвалентного серебра. Для них характерна низкая устойчивость и способность разлагаться водой с выделением кислорода

Ag. O Окись серебра представляет собой диамагнитный серовато черный кристаллический порошок , устойчива при обычной температуре, разлагается на элементы при нагревании до +100 o. C, является энергичным окислителем по отношению к SO 2, NH 3, обладает свойствами полупроводника.

Получение Ag 2 O + О 3 = 2 Ag. O +O 2 2 Ag. NO 3 + K 2 S 2 O 8 + 4 KOH = 2 Ag. O + 2 K 2 SO 4 + 2 KNO 3 + 2 H 2 O Ag 2 O + 2 KMn. O 4 + 2 КОН = 2 Ag. O + 2 K 2 Mn. O 4 + H 2 O

Ag. F 2 Фторид серебра представляет собой парамагнитный коричнево черный порошок с т. пл. +690°C. Он разлагается под действием воды или влажного воздуха и обладает окислительным действием по отношению к иодидам, спирту, солям хрома(III) и марганца (II) 6 Ag. F 2 + ЗН 2 O = 6 Ag. F + 6 HF + O 3

Соединения трехвалентного серебра Известно небольшое число соединений трехвалентного (ребра, например Ag 2 O 3, K 6 H[Ag(IO 6)2 ] • 10 H 2 O, K 7[Ag(IO 6)2], Na 7 H 2[Ag(Te. O 6)2] • 14 H 2 O и др.

Ag 2 O 3 Окись серебра, Ag 2 O 3, образуется в смеси с окисью серебра(II) анодном окислении серебра или при действии фтора на соль серебра(I). Черная кристаллическая смесь Ag 2 O 3 Ag. O неустойчива, обладает окислительными свойствами и при легком нагревании превращается в Ag. O.

Ag 2 O 2 Оксид серебра(III) серебра(I) (монооксид серебра) — Ag+Ag 3+O 2 или Ag 2 O 2, неорганическое бинарное соединение кислорода и серебра, проявляющего смешанную валентность позиционного типа: +1 и +3. Часто, ошибочно, соединению присваивают формулу Ag. O, однако она не отражает истинный характер связи в веществе. Другой ошибкой является встречающееся название пероксид серебра — связь O—O в этом соединении отсутствует.

Физические свойства Тёмно серое или чёрное кристаллическое вещество. Полупроводник, обладающий диамагнитными свойствами. Имеет две формы: α Ag 2 O 2 и β Ag 2 O 2.

Получение и химические свойства Получают из оксида серебра(I) анодным окислением в щелочной среде или действием сильного окислителя: пероксодисульфата калия или озона. Сильный окислитель. При нагревании (~100 °C) разлагается с выделением кислорода. Растворяется в азотной и хлорной кислотах: