Серебро. Общая характеристика
Рефераты >> Химия >> Серебро. Общая характеристика

Существенную долю серебра потребляет электротехническая промышленность для серебрения медных проводников и при использовании высокочастотных волноводов. Серебро используется при производстве транзисторов, микросхем и других радиоэлектронных компонентов.

Сплавы серебра широко применяются для изготовления монет, зубных пломб, мостов и протезов, столовой посуды, в холодильной химической промышленности.

СОЕДИНЕНИЯ (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

Известны многочисленные устойчивые соединения (простые и .координационные) одновалентного серебра. Ион одновалентного серебра Ag+ с радиусом 1.55A диамагнитен, бесцветен, гидратирован, легко поляризуется, является окислителем (легко восстанавливается различными восстановителями до металлического серебра) и играет роль катализатора в реакции окисления иона марганца (II) анионом: S202-8.

Большинство соединений серебра (I) плохо растворимо в воде. Нитрат, перхлорат, хлорат, фторид растворяются в воде, а ацетат и сульфат серебра растворимы частично. Соли серебра (I) белые или слегка желтоватые (когда аннон соли бесцветен). 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:

2AgNO3 + Na2CO3 + 4С = 2Ag + 2NaNO2 + 5CO

Известны многочисленные координационные соединения серебра(I), в которых координационное число серебра равно 2, 3 и 4.

Неорганические соединения

Окись серебра, Ag2O, получают при обработке растворов AgNO3 щелочами или растворами гидроокисей щелочноземельных металлов:

2AgNO3 + 2КОН = Ag2O + 2KNO3 + Н2O

Окись серебра представляет собой диамагнитный кристаллический порошок (кубические кристаллы) коричнево-черного цвета с плотностью 7,1 — 7,4 г/см3, который медленно чернеет на свету высвобождая кислород, и разлагается на элементы при нагреваний до +200°C:

Ag2O=2Ag + ½O2

Водород, окись углерода, перекись водорода и многие металлы восстанавливают окись серебра в водной суспензии до металлического серебра:

При окислении Ag2O озоном образуется окись серебра(II) Окись серебра (I) растворяется в плавиковой и азотной кислотах в солях аммония, в растворах цианидов щелочных металлов, в аммиаке и т. д.

Ag2O + 2HF = 2AgF + Н2O

Ag2O + 2HNO3 = 2AgNO3

Ag2O + 2(NH4)2CO3 = [Ag(NH3)2]2CO3 + 2H2O +CO2

Ag2O + 4KCN + H2O = K[Ag(CN)2] + 2KOH

Ag2O + 4NH4OH = 2[Ag(NH3)2]OH + 3H2O или

Ag2O + 4NH3 + H2O = 2[Ag(NH3)2]OH

При хранении гидроокись диамминсеребра [Ag (NH3)2]OH (которая является растворимым основанием с окислительными cсвойствами) превращается в способный взрываться имид серебра;

2[Ag(NH3)2]OH = Ag2NH + 3NH3 + 2H2O

Растворы хлоридов щелочных металлов превращают окись серебра(I) в хлорид серебра(I), а при действии избытка HgI2 нa Ag2O образуется Ag2[HgI4].

Окись серебра — энергичный окислитель по отношению к соединениям хрома(III), альдегидам и галогенопроизводным углеводородов:

5Ag2O + Cr2О3= 2Ag2CrO4 + 6Ag

3Ag2O + 2Cr(OH)3 + 4NaOH = 2Na2GrO4 + 6Ag + 5H2O

Окисление галогенопроизводных углеводородов приводит к образованию спиртов, а окисление альдегидов — соответствую­щих кислот.

Растворы сульфидов щелочных металлов и водные суспензии сульфидов тяжелых металлов превращают окись Ag2O в сульфид Ag2S.

Суспензии окиси серебра применяются в медицине как антисептическое средство. Смесь, состоящая из окиси серебра с легко восстанавливающимися окислами (например, меди или марганца). является хорошим катализатором окисления окиси углерода кислородом воздуха при обычной температуре. Смесь состава 5% Ag3O, 15%Сo2Оз, 30% СuО и 50% МnO2, названная «гопкалитом», служит для зарядки противогазов в качестве защитного слоя против окиси углерода.

Гидроокись серебра, AgOH, образуется в виде неустойчивого белого осадка в результате обработки AgN03 спиртовым раствором калиевой щелочи при рН = 8,5 9 и температуре -45°C.

Соединение AgOH обладает амфотерными свойствами, легко поглощает двуокись углерода из воздуха и при нагревании с Na2S образует аргентаты эмпирических формул Ag2O • 3Na2O и Ag2O • 3Na2O.

Основные свойства гидроокиси серебра усиливаются в присутствии аммиака вследствие образования гидроокиси диамминсеребра [Ag (NH3)2]OH.

Фторид серебра, AgF, получают прямым взаимодействием элементов при нагревании, действием плавиковой кислоты на окись или карбонат серебра(I), термическим разложением (+200°C) Ag[Bp] причем наряду с AgF образуется BF3:

2Ag + F2 = 2AgF + 97,4 ккал

Ag2CO3 + 2HF = 2AgF + H2O + CO2

Ag2O + 2HF = 2AgF + H2O

Ag[BF4] = AgF + BF3

Выделение кристаллов AgF из водного раствора осуществляется путем концентрирования в вакууме в темноте.

Соединение AgF представляет собой расплывающиеся на воз­духе бесцветные гранецентрированные кубические кристаллы с плотностью 5,85 г/см3 и температурой плавления +435°C; фторид серебра плохо растворим в спирте, легко растворим в воде (в отличие от остальных галогенидов серебра) и в аммиаке; его нельзя хранить в стеклянной посуде, поскольку он разрушает стекло.

Под действием паров воды и водорода при нагревании фторид серебра восстанавливается до металлического серебра:

2Ag+ Н2O = 2Ag + 2HF + ½ O2

2AgF + Н2 = 2Ag + 2HF

Ультрафиолетовые лучи вызывают превращение фторида серебра в полуфторид Ag2F. Водный раствор фторида серебра служит для дезинфекции питьевой воды.

Известны кристаллогидраты AgF •nH2О (где п — 1, 2, 4) и фторокислоты H[AgF2l, H2[AgF3], H3[AgF].

Моногидрат AgF • Н2О осаждается в виде светло-желтых кубических кристаллов при упаривании в вакууме раствора безводного AgF в воде.

Дигидрат AgF • 2H20, представляющий собой твердые бесцвет­ные призматические кристаллы с температурой плавления +42°C, выпадает из концентрированных растворов AgF.

Из раствора, полученного растворением Ag2O в 20%-ной плавиковой кислоте, выпадают кристаллы AgF • 4Н20. При охлаждении раствора AgF в плавиковой кислоте осаждаются бесцветные кристаллы H3[AgF4], которые при 0°C в токе воздуха превращаются в белые кристаллы H[AgF2].

Хлорид серебра, AgCl, встречается в природе в виде минерала кераргирита и может быть получен обработкой металлического серебра хлорной водой, взаимодействием элементов при высокой температуре, действием газообразного НСl на серебро (выше +1150°C), обработкой соляной кислотой серебра в присутствии воздуха (кислорода или другого окислителя), действием растворимых хлоридов на серебро, обработкой растворов солей серебра соляной кислотой или раствором какого-либо хлорида.


Страница: