SREBRNI OKSID (AG2O): STRUKTURA, SVOJSTVA I UPOTREBE - KEMIJA - 2026

Srebro oksid je anorganski spoj čija je kemijska formula je Ag ₂ O. snaga vezanja atomi u cjelosti ionski u prirodi; prema tome, sastoji se od ionske krute tvari gdje postoji udio dva Ag ⁺ kationa koji elektrostatički komuniciraju s anionom O ^2-.

Oksidni anion, O ^2-, rezultat je interakcije atoma srebra na površini s kisikom u okolini; na gotovo isti način kao i željezo i mnogi drugi metali. Umjesto da se crveni i drobi u hrđu, komad ili dragulj srebra postaje crn, karakterističan za srebrni oksid.

Pixabay

Na primjer, na slici iznad možete vidjeti šalicu oksidiranog srebra. Imajte na umu njegovu pocrnjelu površinu, iako još uvijek zadržava neki ukrasni sjaj; zbog čega se čak i oksidirani srebrni predmeti mogu smatrati dovoljno atraktivnim za dekorativnu upotrebu.

Svojstva srebrnog oksida su takva da se na prvi pogled ne pojedu na originalnoj metalnoj površini. Nastaje na sobnoj temperaturi jednostavnim kontaktom s kisikom u zraku; a što je još zanimljivije, može se razgraditi na visokim temperaturama (iznad 200 ° C).

To znači da bi se, kad bi se čaša na slici uhvatila, a toplina jakog plamena primijenila na nju, vratila svoj srebrni sjaj. Stoga je njegova tvorba termodinamički reverzibilan proces.

Srebrni oksid ima i druga svojstva i, osim svoje jednostavne formule Ag ₂ O, obuhvaća složene strukturne organizacije i bogatu raznolikost krutih tvari. Međutim, Ag ₂ O možda uz Ag ₂ O ₃, najreprezentativnijih od oksida srebra.

Struktura srebrnog oksida

Izvor: CCoil, iz Wikimedia Commons

Kakva je njegova struktura? Kao što je spomenuto na početku: to je ionska krutina. Iz tog razloga u njegovoj strukturi ne mogu biti ni Ag-O, ni Ag = O; jer, ako ih ima, svojstva ovog oksida drastično bi se promijenila. Tada su Ag ⁺ i O ^2- ioni u omjeru 2: 1 i doživljavaju elektrostatsku privlačnost.

Struktura srebrnog oksida se prema tome određuje načinom na koji ionske sile raspoređuju Ag ⁺ i O ^2- ione u prostoru.

Na gornjoj slici, na primjer, nalazi se jedinična ćelija za kubni kristalni sustav: Ag ⁺ kationi su srebrno plave sfere, a O2 ^- crvenkaste sfere.

Ako se računa broj sfera, ustanovit će se da je, golim okom, devet srebrnasto plavih i četiri crvene. Međutim, razmatraju se samo fragmenti sfera unutar kocke; brojanje tih, biti frakcija ukupnog sfera, 2: 1 za Ag ₂ O moraju biti ispunjeni.

Ponavljanjem strukturne jedinice AgO ₄ tetraedra okruženog s četiri druga Ag ⁺, stvara se cijela crna kruta tvar (zanemarujući rupe ili nepravilnosti koje ovi kristalni rasporedi mogu imati).

Promjene s valentnim brojem

Ako se sada ne fokusiramo na tetraedar AgO _4, već na liniju AgOAg (promatramo vrhove gornje kocke), smatrat ćemo da se kruta tvar srebrnog oksida, iz druge perspektive, sastoji od više slojeva iona raspoređenih linearno (iako nagnuto). Sve to kao rezultat "molekularne" geometrije oko Ag ⁺.

To je potvrđeno u nekoliko studija njegove ionske strukture.

Srebro djeluje pretežno s valentnom +1, jer pri gubitku elektrona njegova elektronska konfiguracija iznosi 4d ¹⁰, što je vrlo stabilno. Ostale valencije, kao što su Ag ²⁺ i Ag ³⁺, manje su stabilne jer gube elektrone iz gotovo punih d orbitala.

Ion Ag ³⁺, međutim, relativno je manje nestabilan u usporedbi s Ag ²⁺. U stvari, može koegzistirati u društvu Ag ^+, kemijski obogaćujući strukturu.

Njegova je elektronička konfiguracija 4d ⁸, s nesparenim elektronima na način koji mu daje određenu stabilnost.

Za razliku od linearnih geometrija oko Ag ⁺ iona, ustanovljeno je da je iona Ag ³⁺ kvadratna ravnina. Dakle, srebrni oksid s Ag ³⁺ ionima sastojao bi se od slojeva sastavljenih od AgO ₄ kvadrata (a ne tetraedra) elektrostatički povezanih AgOAg linijama; takav je slučaj Ag ₄ O ₄ ili Ag ₂ O ∙ Ag ₂ O ₃ s monoklinom strukturom.

Fizička i kemijska svojstva

Izvor: Benjah-bmm27, iz Wikimedia Commons

Ispiranje površine srebrne šalice na glavnoj slici rezultiraće čvrstom koja nije samo crne boje, već ima nijanse smeđe ili smeđe boje (gornja slika). Trenutno su zabilježena neka od njegovih fizičkih i kemijskih svojstava:

Molekularna težina

231.735 g / mol

Izgled

Crno-smeđa krutina u obliku praha (imajte na umu da, iako je ionska kruta tvar, nedostaje joj kristalni izgled). Bez mirisa je i pomiješan s vodom daje metalik okus

Gustoća

7,14 g / ml.

Talište

277-300 ° C. Sigurno se topi u čvrstom srebru; to jest, vjerojatno se raspada prije stvaranja tekućeg oksida.

KPS

1,52 ∙ 10 ^-8 u vodi na 20 ° C. Stoga je spoj teško topiv u vodi.

Topljivost

Ako se pažljivo promatra slika njegove strukture, ustanovit će se da se sfere Ag ²⁺ i O ^2- ne razlikuju gotovo u veličini. To ima za posljedicu da samo male molekule mogu proći kroz unutrašnjost kristalne rešetke, što ga čini netopljivim u gotovo svim otapalima; osim onih gdje reagira, poput baza i kiselina.

Kovalentni karakter

Iako je za srebrni oksid više puta rečeno da je jonski spoj, određena svojstva, poput njegove niske talište, proturječe ovoj tvrdnji.

Dakako, razmatranje kovalentne karaktera ne uništava ono što je objašnjeno po strukturi, jer to bi bilo dovoljno da dodate model sfere i barova s AG ₂ O strukturi ukazati na kovalentne veze.

Isto tako, tetraedarske i kvadratne ravnine AgO ₄, kao i AgOAg linije, bile bi povezane kovalentnim vezama (ili ionskom kovalentom).

Imajući to na umu, Ag ₂ O bi zapravo biti polimera. Međutim, preporučuje se smatrati je ionskom krutinom s kovalentnim karakterom (čija priroda veze i danas ostaje izazov).

Raspad

U početku je spomenuto da je njegova tvorba termodinamički reverzibilna, pa apsorbira toplinu da bi se vratila u svoje metalno stanje. Sve se to može izraziti s dvije kemijske jednadžbe za takve reakcije:

4Ag (s) + O ₂ (g) => 2Ag ₂ O (s) + Q

2Ag ₂ O (s) + Q => 4Ag (s) + O ₂ (g)

Gdje Q predstavlja toplinu u jednadžbi. To objašnjava zašto vatra koja gori površinu čaše od oksidiranog srebra vraća mu srebrnast sjaj.

Dakle, teško je pretpostaviti da postoji Ag ₂ O (l) jer bi raspasti odmah od vrućine; osim ako se tlak ne povisi previsoko da bi se dobila navedena smeđa crna tekućina.

Nomenklatura

Kada je mogućnost AG ²⁺ i AG ^{3 ili noviji} uveden iona u uz česte i dominantnim Ag ⁺, pojam „srebro oksid” počeo činiti nedovoljno da se odnosi na Ag ₂ O.

To je zato što je Ag ⁺ ion je obilniji od ostalih, i Ag ₂ O uzima kao jedini oksida; što nije sasvim točno.

Ako se Ag ²⁺ zbog njegove nestabilnosti smatra praktički nepostojećim, tada će biti samo ioni s valencijama +1 i +3; to jest Ag (I) i Ag (III).

Valencije I i III

Budući da je Ag (I) onaj s najnižom valencijom, ime se naziva dodavanjem sufiksa –oso i njegovom nazivu argentum. Tako, Ag ₂ O je: srebro oksid ili prema sistematske nomenklature, diplate monoksida.

Ako se Ag (III) potpuno zanemari, tada bi njegova tradicionalna nomenklatura trebala biti: srebrni oksid umjesto srebrnog oksida.

S druge strane, Ag (III) s najvećom valencijom, sufiksu –ico mu se dodaje ime. Tako, Ag ₂ O ₃ je: srebro oksid (2 Ag ^{3 +} iona sa tri O ^2-). Također, njezin bi naziv prema sustavnoj nomenklaturi bio: diplata trioksid.

Ako se struktura Ag ₂ O ₃ promatra, može se pretpostaviti da je to produkt oksidacije ozonom, O ₃, umjesto kisika. Stoga njegov kovalentni karakter mora biti veći jer je kovalentni spoj s Ag-OOO-Ag ili Ag-O ₃ -Ag vezama.

Sustavna nomenklatura složenih oksida srebra

AgO, koji se također navodi i kao Ag ₄ O ₄ ili Ag ₂ O ∙ Ag ₂ O ₃, oksid je srebra (I, III), budući da ima i +1 i +3 valencije. Naziv prema sustavnoj nomenklaturi bio bi: tetraoksid tetraplata.

Ova nomenklatura je od velike pomoći kada su u pitanju ostali stehiometrijski složeni oksidi srebra. Na primjer, pretpostavimo da su dvije krute tvari 2Ag ₂ O ∙ Ag ₂ O ₃ i Ag ₂ O ∙ 3Ag ₂ O ₃.

Pisati prvi na prikladniji način bilo bi: Ag ₆ O ₅ (brojanje i zbrajanje atoma Ag i O). Ime bi mu tada bilo heksabonatni pentoksid. Umu da ovaj oksid ima manje bogati srebra Ag pripravak od ₂ (6: 5 '2: 1).

Dok drugi čvrsti oblik pišemo na drugi način, to bi bilo: Ag ₈ O ₁₀. Ime bi mu bilo okta dekaoksid srebra (u omjeru 8:10 ili 4: 5). Ovaj hipotetski srebrni oksid bio bi "vrlo oksidiran".

Prijave

Studije u potrazi za novim i sofisticiranim namjenama srebro-oksida nastavljaju se do danas. Neke od njegovih upotreba navedene su u nastavku:

-Otapa se u amonijaku, amonijevom nitratu i vodi da bi se stvorio tolenski reagens. Ovaj je reagens koristan alat u kvalitativnoj analizi laboratorija za organsku kemiju. Omogućuje određivanje prisutnosti aldehida u uzorku, uz stvaranje "srebrnog zrcala" u epruveti kao pozitivnog odgovora.

-Zajedno s metalnim cinkom, on tvori primarne baterije cinkovo-srebrnog oksida. Ovo je možda jedna od njegovih najčešćih i kućnih namjena.

- Služi kao pročišćivač plina, apsorbira na primjer CO ₂. Kada se zagrijava, oslobađa zarobljene plinove i može se više puta upotrijebiti.

-Zbog antimikrobnih svojstava srebra, njegov oksid je koristan u studijama bioanalize i pročišćavanja tla.

-To je blago oksidirajuće sredstvo sposobno oksidirati aldehide do karboksilne kiseline. Na isti se način koristi u Hofmannovoj reakciji (tercijarnih amina) i sudjeluje u drugim organskim reakcijama, bilo kao reagens ili katalizator.

Reference

1. Bergstresser M. (2018). Srebrni oksid: Formula, raspadanje i stvaranje. Studija. Oporavilo od: study.com
2. Autori i urednici svezaka III / 17E-17F-41C. (SF). Srebrni oksidi (Ag (x) O (y)) kristalna struktura, parametri rešetke. (Numerički podaci i funkcionalni odnosi u znanosti i tehnologiji), vol. 41C. Springer, Berlin, Heidelberg.
3. Mahendra Kumar Trivedi, Rama Mohan Tallapragada, Alice Branton, Dahryn Trivedi, Gopal Nayak, Omprakash Latiyal, Snehasis Jana. (2015). Potencijalni utjecaj energetske obrade biopolja na fizikalna i toplinska svojstva praha srebrnog oksida. Međunarodni časopis za biomedicinsku znanost i inženjerstvo. Svezak 3, br. 5, str. 62-68. doi: 10.11648 / j.ijbse.20150305.11
4. Sullivan R. (2012). Razgradnjom srebrnog oksida. Sveučilište u Oregonu. Oporavak od: chemdemos.uoregon.edu
5. Flint, Deyanda. (24. travnja 2014.). Upotrebe baterija od srebro-oksida. Sciencing. Oporavilo od: sciaching.com
6. Salman Montasir E. (2016). Ispitivanje nekih optičkih svojstava srebrnog oksida (Ag2o) pomoću UVVisible spektrofotometra., Oporavilo sa: iosrjournals.org
7. Bard Allen J. (1985). Standardni potencijali u vodenoj otopini. Marcel Dekker. Oporavak od: books.google.co.ve