SREBRNI SULFID (AG2S): STRUKTURA, SVOJSTVA I UPOTREBE - KEMIJA - 2026

Srebro sulfid je anorganski spoj čija je kemijska formula je Ag ₂ S. se sastoji od sivo-crni precipitat nastao kationskom Ag ⁺ i anioni S ² u 2: 1. S ^2- je vrlo sličan Ag ⁺, jer su oba meka iona i uspijevaju se međusobno stabilizirati.

Srebrni ukrasi teže potamniti i izgube svoj karakterističan sjaj. Promjena boje nije proizvod oksidacije srebra, već njegove reakcije s vodikovim sulfidom koji je prisutan u okolišu u malim koncentracijama; Do toga može doći uslijed truljenja ili degradacije biljaka, životinja ili hrane bogate sumporom.

Izvor: Rob Lavinsky, iRocks.com - CC-BY-SA-3.0, via Wikimedia Commons

H ₂ S, čiji molekula nosi atom sumpora, reagira sa srebrom u skladu sa sljedećom kemijskom formulom: (2Ag s) + H ₂ S (g) => Ag ₂ S (s) + H ₂ (g)

Stoga je Ag ₂ S odgovoran za crne slojeve formirane na srebru. Međutim, u prirodi se ovaj sulfid može naći i u mineralima Acantite i Argentite. Dva se minerala od mnogih drugih razlikuju po sjajnim crnim kristalima, poput krute tvari na gornjoj slici.

Ag ₂ S ima polimorfne strukture, atraktivna elektronička i optoelektronička svojstva, poluvodič je i obećava da će biti materijal za proizvodnju fotonaponskih uređaja, poput solarnih ćelija.

Struktura

Izvor: Autor CCoil, iz Wikimedia Commons

Gornja slika prikazuje kristalnu strukturu srebrnog sulfida. Plave sfere odgovaraju Ag ⁺ kationima, dok žute sfere odgovaraju S ^2- anionima. Ag ₂ S je polimorfan, što znači da može prihvatiti različite kristalne sustave u određenim temperaturnim uvjetima.

Kako? Kroz fazni prijelaz. Ioni su raspoređeni na takav način da porast temperature i vibracije krutine ne remete ravnotežu elektrostatičkog privlačenja-odbijanja. Kad se to dogodi, kaže se da postoji fazni prijelaz, a krutina na taj način pokazuje nova fizička svojstva (poput sjaja i boje).

Ag ₂ S pri normalnim temperaturama (ispod 179ºC) ima monoklinsku kristalnu strukturu (α-ag ₂ S). Pored ove čvrste faze, postoje još dvije: bcc (kubični centriran na tijelu) između 179 i 586ºC, i fcc (kubični centriran na licima) pri vrlo visokim temperaturama (δ-Ag ₂ S).

Mineral argentita sastoji se od fcc faze, poznate i kao β-Ag ₂ S. Jednom kada se ohladi i transformira u akantit, njegova strukturna obilježja prevladavaju u kombinaciji. Stoga obje kristalne strukture postoje zajedno: monoklinika i bcc. Otuda nastaju crne čvrste supstance sa svijetlim i zanimljivim tonovima.

Svojstva

Molekularna težina

247,80 g / mol

Izgled

Sivkasto crni kristali

Miris

WC.

Talište

836 ° C. Ova vrijednost se slaže s činjenicom da je Ag ₂ S je spoj s malo ionskih karaktera i stoga se tali na temperaturama ispod 1000ºC.

Topljivost

Samo u vodi 6,21 ∙ 10 ^-15 g / L pri 25 ° C. Odnosno, količina crne krute tvari koja se otapa je zanemariva. To je, opet, posljedica niskog polarnog karaktera Ag-S veze, gdje nema značajne razlike u elektronegativnosti između dva atoma.

Također, Ag ₂ S netopljiv u svim otapalima. Nijedna molekula ne može učinkovito razdvojiti svoje kristalne slojeve na solvatizirane Ag ⁺ i S ^2- ione.

Struktura

Na slici strukture također možete vidjeti četiri sloja S-Ag-S veza, koji se premještaju jedan preko drugog kada se krutina podvrgne kompresiji. Ovo ponašanje znači da je, iako je poluvodič, duktil poput mnogih metala na sobnoj temperaturi.

Slojevi S-Ag-S pravilno se uklapaju zbog svojih kutnih geometrija koje se vide kao cik-cak. Budući da postoji sila kompresije, oni se kreću po osi pomicanja, što uzrokuje nove nekovalentne interakcije između atoma srebra i sumpora.

Indeks loma

2.2

Dielektrična konstanta

6

Elektronička

Ag ₂ S je amfoterni poluvodič, to jest, ponaša se kao da je tipa n i tipa p. Također nije krhka, pa je proučena njegova primjena u elektroničkim uređajima.

Reakcija redukcije

Ag ₂ S može se smanjiti u metalno srebro kupanjem crnih komada vrućom vodom, NaOH, aluminijem i soli. Odvija se sljedeća reakcija:

3Ag ₂ S (s) + 2Al (s) + 3H ₂ O (l) => 6Ag (s) + 3H ₂ S (aq) + Al ₂ O ₃ (s)

Nomenklatura

Srebro, čija je konfiguracija elektrona 4d ¹⁰ 5s ¹, može izgubiti samo jedan elektron: njegov krajnji orbital 5s. Stoga je Ag ⁺ kation ostavljen sa 4d ¹⁰ elektroničkom konfiguracijom. Stoga ima jedinstvenu valenciju +1, koja određuje kako se njeni spojevi trebaju nazvati.

Sumpor, s druge strane, ima elektronsku konfiguraciju 3s ² 3p ⁴ i potrebna su dva elektrona da bi završili svoj valentni oktet. Kad stekne ta dva elektrona (iz srebra), transformira se u sulfidni anion, S ^2-, s konfiguracijom. Odnosno, on je izoelektronski prema plemenitom plinskom argonu.

Dakle, Ag ₂ S mora biti imenovan prema slijedećim nomenklaturama:

sistematski

Di- srebro mono sulfid. Ovdje se uzima u obzir broj atoma svakog elementa i oni su označeni prefiksima grčkih brojeva.

Zaliha

Srebrni sulfid. Kako ima jedinstvenu valenciju +1, nije naveden rimskim brojevima u zagradama: srebro (I) sulfid; što je netočno.

tradicionalan

Sulfid ARGENT ico. Budući da srebro "djeluje" s valentnošću +1, sufiks -ico dodaje se latinskom nazivu argentum.

Prijave

Neke od korištenih romana za Ag ₂ S su sljedeće:

-Kloidne otopine njegovih nanočestica (različitih veličina) imaju antibakterijsko djelovanje, nisu toksične i stoga se mogu koristiti u području medicine i biologije.

- Njegove nanočestice mogu tvoriti ono što je poznato kao kvantne točke. Oni apsorbiraju i emitiraju zračenje većim intenzitetom od mnogih fluorescentnih organskih molekula, pa ih mogu zamijeniti kao biološke markere.

-U strukture α-Ag ₂ S lijevog pokazuju udarnim elektronskih svojstava da se koristi kao solarnih ćelija. Također predstavlja polazište za sintezu novih termoelektričnih materijala i senzora.

Reference

1. Mark Peplow. (17. travnja 2018.). Poluvodički srebrni sulfid proteže se poput metala. Preuzeto sa: cen.acs.org
2. Suradnja: Autori i urednici svezaka III / 17E-17F-41C () Srebrni sulfid (Ag2S). U: Madelung O., Rössler U., Schulz M. (ur.) Ne-tetraedralno vezani elementi i binarni spojevi I. Landolt-Börnstein - Kondenzirana materija III grupe (numerički podaci i funkcionalni odnosi u znanosti i tehnologiji), vol. 41C. Springer, Berlin, Heidelberg.
3. Wikipedia. (2018.). Srebrni sulfid. Preuzeto sa: en.wikipedia.org
4. Stanislav I. Sadovnikov & col. (Srpanj 2016.). Nanočestice srebro-sulfida Ag ₂ S i otopine koloida: Sinteza i svojstva. Preuzeto sa: sciencedirect.com
5. Azo Materijali. (2018.). Poluprovodnici srebrnog sulfida (Ag ₂ S). Preuzeto sa: azom.com
6. A. Nwofe. (2015). Izgledi i izazovi tankih filmova srebrnog sulfida: pregled. Odjel za znanost o materijalima i obnovljivim izvorima energije, Odjel za industrijsku fiziku, Državno sveučilište Ebonyi, Abakaliki, Nigerija.
7. UMassAmherst. (2011). Demonstracije predavanja: čišćenje zamrljanog srebra. Preuzeto iz: lecturedemos.chem.umass.edu
8. Studija. (2018.). Što je srebrni sulfid? - Kemijska formula i upotrebe. Preuzeto sa: study.com