SREBRNI BROMID (AGBR): STRUKTURA, LASTNOSTI IN UPORABE - KEMIJA - 2026

Srebro bromid je anorganska sol, ki ima v kemijsko formulo AgBr. Trdno snov sestavljajo Ag ⁺ kationi in Br ^- anioni v razmerju 1: 1, ki jih privlačijo elektrostatične sile ali ionske vezi. Lahko je videti, kot da je kovinsko srebro enemu od valenčnih elektronov odpovedalo molekularni brom.

Po svoji naravi spominja na srebrovega klorida in jodida "brate in sestre". Vse tri soli so netopne v vodi, imajo podobne barve in so občutljive tudi na svetlobo; torej so podvrženi fotokemičnim reakcijam. Ta lastnost je bila uporabljena pri pridobivanju fotografij zaradi zmanjšanja Ag ⁺ ionov v kovinsko srebro.

Srebrovi bromidni ioni. Vir: Claudio Pistilli

Zgornja slika prikazuje Ag ⁺ Br ^- ionski par , v katerem bela in rjava kroglica ustrezata Ag ⁺ in Br ^- ionom . Tu predstavljajo ionsko vez kot Ag-Br, vendar je treba navesti, da med obema ionoma ne obstaja taka kovalentna vez.

Morda se zdi nasprotujoče, da je srebro tisto, ki prispeva črno barvo do fotografij brez barve. To je zato, ker AgBr reagira s svetlobo in ustvari latentno sliko; ki se nato intenzivira s povečanjem redukcije srebra.

Struktura srebrovega bromida

Kristalna struktura srebrovega bromida. Vir: Benjah-bmm27 prek Wikipedije.

Zgoraj je rešetkasta ali kristalna struktura srebrovega bromida. Bolj realistično prikazuje razlike v velikosti med ionskega polmerov Ag ⁺ in Br ^{- je prikazan tukaj} . Bolj obsežnejši Br ^- anioni puščajo vmesne prostore, kjer se nahajajo Ag ⁺ kationi , ki jih obdaja šest Br ^- (in obratno).

Ta struktura je značilna za kubični kristalni sistem, natančneje za vrsto kamene soli; enako, na primer kot za natrijev klorid, NaCl. V bistvu slika olajša to z zagotavljanjem popolne kubične meje.

Na prvi pogled je razvidno, da med ioni obstaja nekaj velikosti. To in morda elektronske značilnosti Ag ⁺ (in možen učinek nekaterih nečistoč) vodijo k kristalom AgBr, ki kažejo pomanjkljivosti; torej na mestih, kjer je zaporedje zaporedja ionov v vesolju "pretrgano".

Kristalne napake

Te pomanjkljivosti sestavljajo praznine, ki jih puščajo odsotni ali razseljeni ioni. Na primer, med šestimi Br ^- anioni mora biti navadno Ag ⁺ kation ; toda namesto tega lahko pride do vrzeli, ker se je srebro premaknilo v drugo vrzel (okvara Frenkela).

Čeprav vplivajo na kristalno mrežo, dajejo prednost reakcijam srebra s svetlobo; in večji kot so kristali ali njihova gruča (velikost zrn), večje je število napak, zato bo bolj občutljiv na svetlobo. Tudi nečistoče vplivajo na strukturo in to lastnost, zlasti na tiste, ki jih je mogoče zmanjšati z elektroni.

Posledica tega je, da veliki kristali AgBr potrebujejo manj svetlobe, da jih zmanjšajo; se pravi, da so bolj zaželene v fotografske namene.

Sinteza

V laboratoriju lahko srebrovega bromida sintetiziramo z mešanjem vodne raztopine srebrovega nitrata AgNO ₃ s soljo natrijevega bromida NaBr. Prva sol prispeva srebro, druga pa bromid. Sledi reakcija dvojnega premika ali metateze, ki jo lahko predstavimo v nadaljevanju s kemijsko enačbo:

AgNO ₃ (aq) + NaBr (s) => NaNO ₃ (aq) + AgBr (s)

Upoštevajte, da je natrijeva nitratna sol, NaNO ₃ , topna v vodi, medtem ko AgBr obori kot trdna s svetlo rumeno barvo. Nato se trdno snov opere in podvrže vakuumu. Poleg NaBr bi lahko KBr uporabili tudi kot vir bromidnih anionov.

Po drugi strani je AgBr mogoče dobiti naravno z mineralnim bromiritom in s postopki čiščenja.

Lastnosti

Videz

Belkasto rumena trdna snov.

Molekularna masa

187,77 g / mol.

Gostota

6.473 g / ml.

Tališče

432 ° C.

Vrelišče

1502 ° C.

Topnost v vodi

0,140 g / ml pri 20 ° C.

Lomni količnik

2.253.

Toplotna zmogljivost

270 J / Kg · K.

Občutljivost na svetlobo

V prejšnjem poglavju je bilo rečeno, da v kristalih AgBr obstajajo pomanjkljivosti, ki spodbujajo občutljivost te soli na svetlobo, saj lovijo tvorjene elektrone; in tako teoretično preprečujejo, da bi reagirali z drugimi vrstami v okolju, na primer s kisikom v zraku.

Elektron se sprosti iz reakcije Br ^- s fotonom:

Br ^- + hv => 1 / 2Br ₂ + e ^-

Upoštevajte, da nastane Br ₂ , ki bo obarval trdno rdečo barvo, če je ne odstranite. Sproščeni elektroni v svojih vmesnih presledkih reducirajo Ag ⁺ katione do kovinskega srebra (včasih predstavljenega kot Ag ⁰ ):

Ag ⁺ + e ^- => Ag

Ob upoštevanju neto enačbe:

AgBr => Ag + 1 / 2Br ₂

Ko se na površini oblikujejo "prve plasti" kovinskega srebra, govorimo, da obstaja latentna podoba, ki je še vedno nevidna za človeško oko. Ta slika postane milijonkrat bolj vidna, če druga kemična vrsta (na primer hidrokinon in fenidon v procesu razvoja) poveča redukcijo kristalov AgBr do kovinskega srebra.

Prijave

Črno-bela fotografija žepne ure. Vir: Pexels.

Srebrni bromid je najbolj razširjen od vseh njegovih halidov na področju razvoja fotografskih filmov. AgBr nanesemo na omenjene filme, narejene s celuloznim acetatom, suspendiranim v želatini (fotografska emulzija) in v prisotnosti 4- (metilamino) fenol sulfata (Metol) ali fenidona in hidrokinona.

Z vsemi temi reagenti lahko latentna slika oživi; dokončati in pospešiti pretvorbo ionskega v kovinsko srebro. Toda, če ne nadaljujete z določeno skrbnostjo in izkušnjami, se bo vse srebro na površini oksidiralo in kontrast med črno in belo barvo se bo končal.

Zato so ključni koraki za zaustavitev, fiksiranje in umivanje fotografskega filma.

Obstajajo umetniki, ki se s temi procesi igrajo tako, da ustvarjajo odtenke sive, ki obogatijo lepoto slike in lastno zapuščino; In vse to naredijo, včasih morda ne da bi na to sumil, zahvaljujoč kemičnim reakcijam, katerih teoretična osnova lahko postane nekoliko zapletena, in na svetlobo občutljiv AgBr, ki označuje izhodišče.

Reference

1. Wikipedija. (2019). Srebrni bromid Pridobljeno: en.wikipedia.org
2. Michael W. Davidson. (2015, 13. novembra). Galerija polariziranih svetlobnih digitalnih slik: Srebrni bromid. Olympus. Obnovljeno iz: mikro.magnet.fsu.edu
3. Crystran Ltd. (2012). Srebrni bromid (AgBr). Pridobljeno iz: crystran.co.uk
4. Lothar Duenkel, Juergen Eichler, Gerhard Ackermann in Claudia Schneeweiss. (29. junij 2004). Izdelane emulzije na osnovi srebro-bromida za uporabnike v holografiji: proizvodnja, predelava in uporaba, Proc. SPIE 5290, Praktična holografija XVIII: Materiali in aplikacije; doi: 10.1117 / 12.525035; https://doi.org/10.1117/12.525035
5. Alan G. Shape. (1993). Anorganska kemija. (Druga izdaja.). Uredništvo Reverté.
6. Carlos Güido in Ma Eugenia Bautista. (2018). Uvod v fotografsko kemijo. Pridobljeno: fotografia.ceduc.com.mx
7. García D. Bello. (9. januar 2014). Kemija, fotografija in Chema Madoz. Pridobljeno iz: dimetilsulfuro.es