SREBRNI SULFID (AG2S): ZGRADBA, LASTNOSTI IN UPORABE - KEMIJA - 2026

Srebro sulfid je anorganska spojina, katerega kemijska formula je Ag ₂ S. To ima sivo-črne trdne snovi s kationsko Ag tvorjen ⁺ in anione S ^2- v 2: 1. S ^2- je zelo podoben Ag ⁺ , ker sta oba mehka iona in se medsebojno stabilizirata.

Srebrni okraski navadno potemnijo in izgubijo svoj značilni lesk. Sprememba barve ni posledica oksidacije srebra, temveč reakcije z vodikovim sulfidom, ki je prisoten v okolju pri nizkih koncentracijah; To lahko izvira iz gnilobe ali razkroja rastlin, živali ali hrane, bogate z žveplom.

Vir: Rob Lavinsky, iRocks.com - CC-BY-SA-3.0, prek Wikimedia Commons

H ₂ S, katere molekula nosi atom žvepla, reagira s srebrom po naslednji kemijski enačbi: 2Ag (s) + H ₂ S (g) => Ag ₂ S (s) + H ₂ (g)

Zato je Ag ₂ S odgovoren za črne plasti, ki so nastale na srebru. Vendar je v naravi ta sulfid mogoče najti tudi v mineralih Acantite in Argentite. Dva minerala se od mnogih drugih razlikujeta po sijočih črnih kristalih, kot so trdne snovi na zgornji sliki.

Ag ₂ S ima polimorfne strukture, privlačne elektronske in optoelektronske lastnosti, je polprevodnik in obljublja, da bo material za proizvodnjo fotovoltaičnih naprav, kot so sončne celice.

Struktura

Vir: Avtor CCoil, Wikimedia Commons

Zgornja slika prikazuje kristalno strukturo srebrovega sulfida. Modre krogle ustrezajo Ag ⁺ kationom , rumene pa S ^2- anionom . Ag ₂ S je polimorfen, kar pomeni, da lahko v določenih temperaturnih pogojih sprejme različne kristalne sisteme.

Kako? Skozi fazni prehod. Ioni so preurejeni tako, da zvišanje temperature in vibracije trdne snovi ne motijo ​​elektrostatičnega privlačenja-odganjanja. Ko se to zgodi, rečemo, da obstaja fazni prehod, trdna snov pa tako kaže nove fizične lastnosti (na primer lesk in barva).

Ag ₂ S pri normalnih temperaturah (pod 179ºC) ima monoklinsko kristalno strukturo (α-Ag ₂ S). Poleg te trdne faze obstajata še dva: bcc (kubičen, osredotočen na telo) med 179 do 586 ° C, in fcc (kubičen, osredotočen na obrazih) pri zelo visokih temperaturah (δ-Ag ₂ S).

Mineral argentita je sestavljen iz faze fcc, znane tudi kot β-Ag ₂ S. Ko se ohladi in pretvori v akantit, njegove strukturne značilnosti prevladajo v kombinaciji. Zato obstajata obe kristalni strukturi: monoklin in bcc. Zato nastajajo črne trdne snovi s svetlimi in zanimivimi odtenki.

Lastnosti

Molekularna teža

247,80 g / mol

Videz

Sivkasto črni kristali

Neprijeten vonj

WC.

Tališče

836 ° C. Ta vrednost se ujema z dejstvom, da je Ag ₂ S spojina z malo ionskega značaja in se zato tali pri temperaturah pod 1000 ° C.

Topnost

Samo v vodi 6,21 ∙ 10 ^-15 g / L pri 25 ° C. Se pravi, količina črne trdne snovi, ki je topna, je zanemarljiva. To je spet posledica nizkega polarnega značaja Ag-S vezi, kjer ni pomembne razlike v elektronegativnosti med obema atomoma.

Prav tako je Ag ₂ S netopen v vseh topilih. Nobena molekula ne more učinkovito ločiti svojih kristalnih plasti na solvatizirane Ag ⁺ in S ^2- ione.

Struktura

Na sliki strukture lahko vidite tudi štiri plasti S-Ag-S vezi, ki se med seboj premikajo, ko je trdno telo podvrženo stiskanju. To vedenje pomeni, da je kljub polprevodniku duktil kot številne kovine pri sobni temperaturi.

Plasti S-Ag-S se pravilno prilegajo zaradi svojih kotnih geometrij, ki jih vidimo kot cikcak. Ko obstaja sila stiskanja, se premikajo po osi premika, s čimer povzročajo nove nekovalentne interakcije med atomi srebra in žvepla.

Lomni količnik

2.2

Dielektrična konstanta

6

Elektronski

Ag ₂ S je amfoterni polprevodnik, torej se obnaša, kot da bi bil tipa n in tipa p. Prav tako ni krhka, zato so jo preučili za njeno uporabo v elektronskih napravah.

Reakcija redukcije

Ag ₂ S je mogoče zmanjšati na kovinsko srebro, če črne koščke kopeli z vročo vodo, NaOH, aluminijem in soljo. Pojavi se naslednja reakcija:

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

Nomenklatura

Srebro, katerega konfiguracija elektronov je 4d ¹⁰ 5s ¹ , lahko izgubi samo en elektron: njegov najbolj skrajni orbital 5s. Tako ostane kation Ag ⁺ s 4d ¹⁰ elektronsko konfiguracijo . Zato ima edinstveno valenco +1, ki določa, kako naj se imenujejo njegove spojine.

Žveplo ima na drugi strani elektronsko konfiguracijo 3s ² 3p ⁴ in potrebuje dva elektrona, da dokonča svoj valenčni oktet. Ko pridobi ta dva elektrona (iz srebra), se pretvori v sulfidni anion, S ^2- , s konfiguracijo. Se pravi, da je do žlahtnega plinskega argona izoelektronski.

Torej je treba Ag ₂ S poimenovati po naslednjih nomenklaturah:

Sistematično

Di- srebro mono sulfid . Tu se upošteva število atomov vsakega elementa in so označene s predponami grških števcev.

Zaloga

Srebrni sulfid. Ker ima edinstveno valenco +1, ni naveden z rimskimi številkami v oklepajih: srebro (I) sulfid; kar je napačno.

Tradicionalna

Sulfid ARGENT ico . Ker srebro "deluje" z valenco +1, je pripona -ico dodana latinskemu imenu argentum.

Prijave

Nekatere nove uporabe Ag ₂ S so naslednje:

-Kloidne raztopine njegovih nanodelcev (z različnimi velikostmi) imajo protibakterijsko delovanje, niso strupene, zato jih je mogoče uporabiti na področju medicine in biologije.

-Novi nanodelci lahko tvorijo tako imenovane kvantne pike. Te absorbirajo in oddajajo sevanje z večjo intenzivnostjo kot številne fluorescentne organske molekule, zato jih lahko izpodrinejo kot biološke markerje.

-Strukture α-Ag ₂ S omogočajo presenetljive elektronske lastnosti, ki se uporabljajo kot sončne celice. Predstavlja tudi izhodišče za sintezo novih termoelektričnih materialov in senzorjev.

Reference

1. Mark Peplow. (17. april 2018). Polprevodniški srebrni sulfid se razteza kot kovina. Izvedeno s: cen.acs.org
2. Sodelovanje: Avtorji in uredniki zvezkov III / 17E-17F-41C () Srebrni sulfid (Ag2S). V: Madelung O., Rössler U., Schulz M. (eds) Nemetalno vezani elementi in dvokomponentne spojine I. Landolt-Börnstein - Kondenzirana snov III. Skupine (številčni podatki in funkcionalna razmerja v znanosti in tehnologiji), vol. 41C. Springer, Berlin, Heidelberg.
3. Wikipedija. (2018). Srebrni sulfid. Izvedeno iz: en.wikipedia.org
4. Stanislav I. Sadovnikov & col. (Julij 2016). Ag ₂ S nanodelci srebrovega sulfida in koloidne raztopine: Sinteza in lastnosti. Vzeto iz: sciencedirect.com
5. Azo materiali. (2018). Polprevodniki srebrovega sulfida (Ag ₂ S). Vzeto iz: azom.com
6. A. Nwofe. (2015). Obeti in izzivi tankih folij srebrovega sulfida: pregled. Oddelek za znanost o materialih in obnovljivi energiji, Oddelek za industrijsko fiziko, Ebonyi State University, Abakaliki, Nigerija.
7. UMassAmherst. (2011). Demonstracije predavanja: čiščenje porjavelega srebra. Izvedeno iz: predaval.sih.umass.edu
8. Študij. (2018). Kaj je srebrni sulfid? - Kemična formula in uporabe. Vzeto iz: study.com