Способ получения хлорида серебра

Свойства хлорида серебра

Если подружить благородный металл серебро и соляную кислоту, получится хлорид серебра — бесцветные кристаллы или белая соль, способная плавиться при температуре 455° С и кипеть без разложения при 1554° С. Популярность пришла на заре развития фотографии. Способность изменять цвет завораживала. Но помимо светочувствительности, соединение хлора с серебром несет в себе много других замечательных свойств.

И целой страны мало

Серебро по латыни аргентум, поэтому обозначено в химии Ag. В честь него названа целая страна Аргентина, хотя рудники и добыча ведется по всему миру не одно тысячелетие. Есть стойкое убеждение, что запасов его гораздо меньше, чем золота, и придет время, когда их положение в иерархии драгоценностей поменяется. Время покажет, оправданы такие ожидания или нет.

А пока серебро широко используется не только ювелирами. Оно, как в чистом виде, так и в соединениях, широко используется в промышленности и в технике.

Формула хлорида серебра очень проста: одновалентный хлор соединяется с одновалентным Ag и на выходе получают вещество, которое записывается символом AgCl. Но в действительности процесс несколько сложнее. Хлор относится к группе галогенов, активных элементов 17-й группы периодической таблицы Д. И. Менделеева. Галоген с греческого «порождающий соль», потому что все галогены — активные окислители, в чистом виде в природе практически не встречаются.

Серебро, наоборот, принадлежит сообществу благородных металлов, включающему помимо него золото и платиновую группу. Все они, в той или иной степени, химически инертны, «неохотно» вступают в химические реакции. В природе существуют в соединениях и в чистом виде, таком как слитки, самородки, жилы и россыпи, за что их ценят ювелиры и монетные дворы.

Оно более активно, чем золото. Чтобы получить его хлорид, запускают взаимодействие растворимых серебросодержащих солей, обычно — нитрата серебра, с хлоридами, той же поваренной солью. В результате реакции замещения происходит выпадение осадка белого цвета. Соединение нестойкое, через некоторое время под воздействием света темнеет, потому что происходит выделение молекул чистого аргентума, которые соединяются с молекулами серы.

Сероводород всегда присутствует в атмосфере, вот почему серебряные вещи тускнеют и покрываются патиной. Соль, меняющая цвет, подтолкнула к идее фотографического изображения.

Вещество одно, свойств много

У хлорида серебра кристаллическая структура кубического вида, где центральный атом образует с соседями октаэдр, почти такой же, как у поваренной соли NaCl (хлорид натрия). Но в отличие от последней, плохо растворим в воде. При 25° C произведение растворимости составляет всего 1,77•10−10. Показатели растворимости AgCl в минеральных маслах нулевые. Он не растворяется в минеральных кислотах, этиловом и метиловом спирте, ацетоне. Зато растворим в водных растворах аммиака и в жидком аммиаке.

Модель молекулы аммиака

Аммиак — активное соединение водорода и азота, при его окислении образуются кислоты азота, которые легко увлекают металлы, создавая с ними соли, относящиеся к азотнокислым. В частности, нитрат серебра (формула AgNO3) — кристаллическое вещество, используемое для гальванического серебрения, в производстве зеркал, в медицине (ляпис) и для получения других соединений серебра, в том числе хлорида.

Светочувствительность AgCl, когда цвет меняется на глазах, быстро нашла применение в фотографии, но развитие химии показало, что бромид серебра обладает лучшими свойствами менять цвет под воздействием света.

Тем не менее, AgCl нашел себя в других областях человеческой деятельности. В первую очередь, в медицине и косметике, ведь антибактерицидные свойства серебра известны давно. Вода, в которую опустили серебряный крестик, не портится и не зацветает, становится святой.

И для людей, и для науки

Любое полезное свойство быстро находит применение. Препараты, в основе которых хлорид серебра, встречаются:

• среди мазей и гелей для борьбы с угревой сыпью у молодежи;
• в гомеопатии как материал с антибактериальными свойствами;
• в производстве лекарственных препараторов, в частности такого знаменитого, как Silargetten — главного средства борьбы с заражениями и сепсисом в эпоху до пенициллина.

В промышленности используется не менее широко:

• для компонентов фотоэмульсий и различных фотографических материалов;
• при изготовления электродов химических источников тока;
• для компонента электропроводящих стекол;
• в качестве материала для линз в ИК-спектроскопии;
• в виде промежуточного продукта при извлечении его из сульфидной руды;
• в качестве реагента для сереброорганических соединений.

AgCl большей частью производится лабораторным способом, но его можно встретить и в природе в виде минерала хлораргирита.

При работе всегда есть опасность раздражения на коже и на слизистых оболочках с последующими осложнениями.

Источник

Хлорид серебра I

Хлорид серебра I
Систематическое наименование	Хлорид серебра I
Традиционные названия	Хлорид серебра
Хим. формула	AgCl
Рац. формула	AgCl
Состояние	твёрдое
Молярная масса	143,32 г/моль
Плотность	5,56
Твёрдость	2,5
Температура
• плавления	455
• кипения	1554 °C
Мол. теплоёмк.	50,79 Дж/(моль·К)
Энтальпия
• образования	−127 кДж/моль
Удельная теплота испарения	1,28⋅10 6
Удельная теплота плавления	9,2⋅10 4
Давление пара	1 Па , 10 Па , 100 Па , 1 кПа , 10 кПа и 100 кПа
Растворимость
• в воде	1,91⋅10 −5 г/100 мл
• в этаноле	1,5·10 −5 г/л
• в метаноле	6·10 −5 г/л
• в ацетоне	1,3·10 −5 г/л
• в пиридине	19,5 г/л
Показатель преломления	2,071
Дипольный момент	6,08 ± 0,06 Д
Рег. номер CAS	7783-90-6
PubChem	24561
Рег. номер EINECS	232-033-3
SMILES
RTECS	VW3563000
ChEBI	30341
ChemSpider	22967
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.

Хлорид серебра I (хлористое серебро) — AgCl, неорганическое бинарное соединение серебра с хлором, серебряная соль хлороводородной (соляной) кислоты. В нормальных условиях представляет собой белый порошок или бесцветные кристаллы. Встречается в природе в виде минерала хлораргирита.

Содержание

Молекулярная и кристаллическая структура

Хлорид серебра имеет следующий элементный состав: Ag (75,26 %), Cl (24,74 %). Атом серебра в молекуле находится в состоянии sp 3 d 2 -гибридизации. Энергия разрыва связи в соединении (Е_св.): 313 кДж/моль, длина связи Ag—Cl: 0,228 нм.

Кристаллы AgCl принадлежат к кубической сингонии, структура типа NaCl, пространственная группа Fm3m, параметры элементарной ячейки a = 0,5549 нм, Z = 4. Центральный атом образует с соседями октаэдр, координационное число равно 6.

В газовой фазе хлорид серебра существует в форме мономера, димера и тримера.

Физические свойства

Хлорид серебра — белое или бесцветное вещество, плавящееся и кипящее без разложения. В расплавленном состоянии имеет жёлто-коричневый цвет. Застывая, расплав образует полупрозрачную массу, называемую в обиходе «роговое серебро».

Хлорид серебра чрезвычайно мало растворим в воде: при 25 °C произведение растворимости (ПР) составляет 1,77⋅10 −10 . С повышением температуры растворимость соединения повышается: при 100 °C ПР = 2,81⋅10 −8 . Нерастворим в минеральных кислотах, этиловом и метиловом спирте, ацетоне. Растворим в водных растворах аммиака, цианидов, роданидов и тиосульфатов щелочных металлов; пиридине и жидком аммиаке. Из-за образования комплексных соединений хлорид серебра заметно растворим в концентрированной соляной кислоте и растворах хлоридов.

• стандартная энтальпия образования, ΔH°₂₉₈: −127 кДж/моль;
• стандартная энтропия, S°₂₉₈: 96 Дж/(моль·K);
• стандартная энергия Гиббса, ΔG°₂₉₈: −110 кДж/моль.
• стандартная мольная теплоемкость, C_p°₂₉₈: 50,79 Дж/(моль·K);
• энтальпия плавления, ΔH_пл: 13,2 кДж/моль;
• энтальпия кипения, ΔH_кип: 184 кДж/моль.

Зависимость давления насыщенного пара (P, в барах) для соединения в диапазоне температур (T) от 1185 до 1837 K выражается следующим уравнением:

log₁₀ ⁡ P = 4,95155 − 8775,980/T−62,718

Получение

Хлорид серебра образуется в виде белого осадка при взаимодействии растворимых солей серебра, обычно — нитрата, с хлоридами (данная реакция является качественной на хлорид-анионы):

Химические свойства

• Разлагается при комнатной температуре под действием света:

2 AgCl = 2 Ag + Cl₂

• Образует с гидратом аммиака, тиосульфатами и цианидами щелочных металлов растворимые комплексные соединения:

AgCl + 2 NH₃ ⋅ H₂O = [Ag(NH₃)₂]Cl + 2 H₂O AgCl + 2 Na₂SO₃S = Na₃[Ag(SO₃S)₂] + NaCl AgCl + 2 KCN = K[Ag(CN)₂] + KCl

• Вступает в окислительно-восстановительные реакции, восстанавливаясь до металлического серебра:

4 AgCl + 2 BaO → >324oC 2 BaCl₂ + 4 Ag + O₂ 2 AgCl + Zn = ZnCl₂ + 2 Ag ↓ 2 AgCl + 2 KOH + H₂O₂ = 2 KCl + 2 Ag ↓ + O₂ ↑ + 2 H₂O Окислительные свойства хлорида серебра используется для извлечения металла из серебросодержащих отходов: 4 AgCl + 2 Na2CO3 → 850−900oC 4 NaCl + 4 Ag + 2 CO₂ + O₂ 4 AgCl + CH₂O + 6 NaOH = 4 Ag ↓ + Na₂CO₃ + 4 NaCl + 4 H₂O

• Растворяется в концентрированных растворах хлоридов и соляной кислоты, образуя комплексы:

AgCl + Cl − = [AgCl₂] −

• Медленно реагирует с концентрированной серной кислотой при кипячении:

2 AgCl + H₂SO₄ = Ag₂SO₄ + 2 HCl ↑

• В растворах жидкого аммиака из-за растворимости в нём соли можно провести обменные реакции, недоступные в водных растворах:

2 AgCl + Ba(NO₃)₂ → NH ₃ BaCl₂ ↓ + 2 AgNO₃

Применение

• Светочувствительный компонент фотографических эмульсий различных фотографических материалов;
• Компонент электродов химических источников тока на основе систем Ag/AgCl/Cl − ;
• Компонент электропроводящих стёкол;
• Материал для линз в ИК-спектроскопии;
• Промежуточный продукт, образующийся при извлечении серебра из сульфидной руды:

Ag₂S + 2 NaCl + 2 O₂ → 600∘C 2 AgCl + Na₂SO₄

• Реагент для получения сереброорганических соединений:

AgCl + R−MgBr = R−Ag + MgBrCl

• Входит в состав антимикробных композиций на основе ионов серебра.

Безопасность

Соединение может вызвать раздражающий эффект при контакте с кожей и слизистыми оболочками.

Источник