- Оксид серебра I
- Содержание
- Получение
- Свойства
- Оксид серебра (I), свойства и получение, химические реакции
- Структура оксида серебра
- Изменения в количестве Валенсии
- Видео
- Физические свойства оксида серебра (I):
- Получение оксида серебра (I):
- номенклатура
- Валенсия I и III
- Систематическая номенклатура сложных оксидов серебра
- Оксид серебра Ag2O и его свойства
- Основные свойства оксида серебра (Ag2O)
- Реакция оксида серебра (I) с кислотами
- Что произойдет с оксидом серебра (I), если его нагреть до температуры 300 градусов?
- Растворимость оксида серебра (I) в воде
- Получение оксида серебра (I)
- Применение оксида серебра (I)
- Окисление серебра до оксида серебра (I)
- Почему серебро темнеет?
- Оксидированное серебро
Оксид серебра I
| Оксид серебра I | |
|---|---|
| Систематическое наименование | оксид серебра I |
| Хим. формула | Ag2O |
| Молярная масса | 231.735 г/моль |
| Плотность | 7,14 г/см³ |
| Температура | |
| • плавления | 280 |
| Мол. теплоёмк. | 65.9 Дж/(моль·К) |
| Растворимость | |
| • в воде | 0.0025 |
| Рег. номер CAS | 20667-12-3 |
| PubChem | 9794626 |
| Рег. номер EINECS | 243-957-1 |
| SMILES | |
| RTECS | VW4900000 |
| ChemSpider | 7970393 |
| Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное. | |
Оксид серебра I — химическое соединение с формулой Ag2O.
Содержание
Получение
Оксид может быть получен взаимодействием нитрата серебра с щёлочью в водном растворе:
Это связано с тем, что образующийся в ходе реакции гидроксид серебра I быстро разлагается на оксид и воду:
Более чистый оксид серебра I может быть получен в результате анодного окисления металлического серебра в дистиллированной воде.
Свойства
Ag2O практически нерастворим в большинстве известных растворителей, исключая те, с которыми он взаимодействует химически. В воде он образует незначительное число ионов Ag(OH)2 − . Ион Ag + гидролизуется очень слабо (1:40,000); в водном растворе аммиака разлагается с образованием растворимых производных.
Свежий осадок Ag2O легко взаимодействует с кислотами:
Ag2O + 2 HX → 2 AgX + H2O , где HX = HF, HCl, HBr, HI или CF3COOH. Также Ag2O реагирует с растворами хлоридов щелочных металлов, образуя хлорид серебра(I) и соответствующую щёлочь.
Обладает фоточувствительностью. При температуре выше 280 °C разлагается.
Источник
Оксид серебра (I), свойства и получение, химические реакции
Структура оксида серебра
Как его структура? Как уже упоминалось в начале: это ионное тело. По этой причине в его структуре не может быть ковалентных связей Ag — O и Ag = O; поскольку, если бы они были, свойства этого оксида резко изменились бы. Именно тогда ионы Ag + и O 2- в соотношении 2: 1 и испытывает электростатическое притяжение.
Структура оксида серебра определяется, следовательно, тем, как ионные силы распределяют в пространстве ионы Ag. + и O 2- .
Например, на верхнем изображении у вас есть элементарная ячейка для кубической кристаллической системы: катионы Ag + серебристо-синие сферы, а O 2- красноватые сферы.
Если вы посчитаете количество сфер, вы обнаружите, что на первый взгляд есть девять серебристо-голубых и четыре красных цвета. Однако принимаются во внимание только фрагменты сфер, содержащихся в кубе; считая их, как доли от общего количества сфер, нужно соблюдать соотношение 2: 1 для Ag2О.
Повторяя структурную единицу тетраэдра AgO4 в окружении четырех других Ag + , все черное тело построено (устранение пробелов или неровностей, которые могут иметь эти кристаллические структуры).
Изменения в количестве Валенсии
Сосредоточение теперь не на тетраэдре AgO4 но в линии AgOAg (обратите внимание на вершины верхнего куба) будет показано, что твердое вещество оксида серебра состоит, с другой точки зрения, из множества ионных слоев, расположенных линейно (хотя и наклонно). Все это в результате «молекулярной» геометрии вокруг Ag + .
Вышесказанное было подтверждено несколькими исследованиями его ионной структуры.
Серебро работает преимущественно с валентностью +1, поскольку при потере электрона его электронная конфигурация равна [Kr] 4d. 10 , который очень стабилен. Другие валентности, такие как Ag 2+ и Ag 3+ они менее стабильны, так как теряют электроны от орбиталей, почти полностью заполненных.
Ag ион 3+ , однако он относительно менее нестабилен по сравнению с Ag 2+ . На самом деле, он может сосуществовать в компании Ag + Химически обогащает структуру.
Его электронная конфигурация [Kr] 4d 8 , с неспаренными электронами таким образом, что дает ему некоторую стабильность.
В отличие от линейной геометрии вокруг ионов Ag + , было обнаружено, что это из ионов Ag 3+ Это квадратная квартира. Следовательно, оксид серебра с ионами Ag 3+ будет состоять из слоев, состоящих из квадратов AgO4 (не тетраэдры), электростатически связанные линиями AgOAg; Таков случай Ag4О4 или Ag2O ∙ Ag2О3 с моноклинной структурой.
Видео
Физические свойства оксида серебра (I):
| Наименование параметра: | Значение: |
| Химическая формула | Ag2O |
| Синонимы и названия иностранном языке | silver oxide (англ.) |
| Тип вещества | неорганическое |
| Внешний вид | буро-черные кубические кристаллы |
| Цвет | коричнево-черный |
| Вкус | —* |
| Запах | — |
| Агрегатное состояние (при 20 °C и атмосферном давлении 1 атм.) | твердое вещество |
| Плотность (состояние вещества – твердое вещество, при 20 °C), кг/м 3 | 7140 |
| Плотность (состояние вещества – твердое вещество, при 20 °C), г/см 3 | 7,14 |
| Температура разложения, °C | 280 |
| Молярная масса, г/моль | 231,735 |
Получение оксида серебра (I):
Оксид серебра (I) получается в результате следующих химических реакций:
- 1. путем взаимодействия нитрата серебра со щёлочью (например, гидроксидом натрия или гидроксидом калия ) в водном растворе:
В ходе химической реакции образуется гидроксид серебра, который быстро разлагается на оксид серебра (I) и воду:
- 2. путем анодного окисления металлического серебра в дистиллированной воде.
- 3. путем нагревания гидроксида серебра:
- 4. путем термического разложения карбоната серебра:
номенклатура
Когда появилась возможность введения ионов Ag 2+ и Ag 3+ помимо общего и преобладающего Ag + , термин «оксид серебра» начинает казаться недостаточным для обозначения Ag2О.
Это потому, что ион Ag + является более распространенным, чем другие, поэтому Аг2Или как единственный оксид; что совсем не правильно.
Если вы считаете, Ag 2+ так как практически не существует, учитывая его нестабильность, то будут присутствовать только ионы с валентностями +1 и +3; то есть Ag (I) и Ag (III).
Валенсия I и III
Поскольку Ag (I) является наименее валентным, его называют путем добавления суффикса -oso к его имени. Argentum. Итак, Аг2Или это: окись аргентозо или, согласно систематической номенклатуре, окись диплата.
Если Ag (III) полностью игнорируется, то его традиционная номенклатура должна быть: оксид серебра вместо оксида аргентина.
С другой стороны, Ag (III), являющийся большей валентностью, добавляет к своему имени суффикс -ico. Итак, Аг2О3 это: оксид серебра (2 Ag ионы) 3+ с тремя O 2- ). Кроме того, его название в соответствии с систематической номенклатурой будет: диплат триоксид.
Если структура Ag наблюдается2О3, можно предположить, что это продукт окисления озоном, ИЛИ3, вместо кислорода. Следовательно, его ковалентный характер должен быть больше, поскольку он представляет собой ковалентное соединение со связями Ag-O-O-O-Ag или Ag-O.3-Ag.
Систематическая номенклатура сложных оксидов серебра
AgO, также написано как Ag4О4 или Ag2O ∙ Ag2О3, это оксид серебра (I, III), так как он имеет обе валентности +1 и +3. Его название в соответствии с систематической номенклатурой будет: тетраплат тетраоксид.
Эта номенклатура очень помогает, когда речь идет о других стехиометрически более сложных оксидах серебра. Например, предположим, что два твердых вещества 2Ag2O ∙ Ag2О3 и Ag2O ∙ 3Ag2О3.
Написание первого более подходящим способом будет следующим: Ag6О5 (считая и добавляя атомы Ag и O). Его имя тогда будет гексаплатной пятиокисью. Обратите внимание, что этот оксид имеет состав серебра менее богатый, чем Ag2О (6: 5 − . Ион Ag + гидролизуется очень слабо (1:40,000); в водном растворе аммиака разлагается с образованием растворимых производных.
Свежий осадок Ag2O легко взаимодействует с кислотами:
Ag2O + 2 HX → 2 AgX + H2O , где HX = HF, HCl, HBr, HI или CF3COOH. Также Ag2O реагирует с растворами хлоридов щелочных металлов, образуя хлорид серебра(I) и соответствующую щёлочь.
Обладает фоточувствительностью. При температуре выше 280 °C разлагается.
Источник
Оксид серебра Ag2O и его свойства
Основные свойства оксида серебра (Ag2O)
Реакция оксида серебра (I) с кислотами
Оксид серебра (I), растворяясь в разбавленной серной кислоте, образует сульфат серебра (I):
Ag2O + H2SO4 (разб.) = Ag2SO4 + H2O
Что произойдет с оксидом серебра (I), если его нагреть до температуры 300 градусов?
При нагревании оксида серебра (I) до 300 градусов он разлагается на элементы серебро и кислород:
Растворимость оксида серебра (I) в воде
Оксид серебра (I), плохо растворяется в воде и придает ей слабощелочную реакцию:
Ag2O + H2O = 2Ag+ + 2OH-
Оксид серебра растворяется в плавиковой и азотной кислотах, в солях аммония, в растворах цианидов щелочных металлов, в аммиаке и т. д.
Ag2O + 2HF = 2AgF + Н2О
Ag2O + 2HNO3 = 2AgNO3 + Н2О
Получение оксида серебра (I)
Получить оксид серебра (I) можно взаимодействием нитрата серебра со щёлочью в водном растворе:
2AgNO3 + 2NaOH —> Ag2O + 2NaNO3 + H2O
В ходе химической реакции образуется гидроксид серебра , который быстро разлагается на оксид серебра (I) и воду:
2AgOH —> Ag2O + H2O
Получить оксид серебра (I) можно так же обработкой раствора AgNO3 растворами гидроксидов щелочноземельных металлов:
2AgNO3 + 2KOH = Ag2O + 2KNO3 + H2O
Чистый оксид серебра (I) может быть получен в результате анодного окисления металлического серебра в дистиллированной воде.
Оксид серебра (I) можно получить, если осторожно нагревать гидроксид серебра:
2AgOH = Ag2O + H2O
Водород, оксид углерода, перекись водорода и многие металлы восстанавливают оксид серебра (Ag2О) в водной суспензии до металлического серебра (Ag):
Ag2О + H2 ( при температуре 40 градусов) = 2Ag + Н2О
Ag2О + CO = 2Ag + CO2
Ag2О + H2O2 = 2Ag + H2O + O2
Применение оксида серебра (I)
Оксид серебра может быть источником атомарного кислорода необходимого для зарядки кислородных пистолетов, предназначенных для испытания прочности некоторых материалов на их стойкость к окислению, необходимых для постройки космических аппаратов.
Оксида серебра (I) это очень важное химическое соединение, которое может использоваться в фармацевтической промышленности как антисептик, а так же в производстве стекла и применятся как краситель. Он так же применяется в производстве серебряно-цинковых аккумуляторов, в которых анод представляет собой оксид серебра (I).
На этой фотографии видна серебряно-цинковая аккумуляторная батарея — химический источник постоянного электрического тока, где анодом является спрессованный порошок оксида серебра, а катод представляет собой смесь оксида цинка и цинковой пыли. Аккумуляторный электролит без всяких добавок, содержит раствор химически чистого гидроксида калия. Серебряно-цинковый аккумулятор широко применяется в военной технике, авиации, космосе и часах.
Плоские кнопочные батарейки на основе оксида серебра используются, как элементы питания для наручных часов.
Оксид серебра используется в художественных цехах для изготовления новогодних елочных игрушек, например при изготовлении елочных шаров. В цехе стеклодувов внутрь шарика вливают раствор из оксида серебра, аммиака и дистиллированной воды. Потом шарик со смесью взбалтывают, чтобы равномерно окрасились все внутренние стенки игрушки и опускают в воду с температурой 40 градусов. Сначала шарик чернеет, а потом становится серебристым.
Окисление серебра до оксида серебра (I)
Чистое серебро по своей природе это малоактивный металл, который при обычной комнатной температуре, не окисляется на воздухе. Поэтому чистое серебро относится к разряду благородных металлов. Однако это не означает, что серебро вообще не может растворять в себе кислород. Серебро способно при нагревании или расплавлении поглощать значительные объемы кислорода. Даже твердое серебро при температуре 450 градусов способно растворить в себе до пяти объемов кислорода, а при расплавлении металла (при температуре плавления 960 градусов), когда серебро переходит в жидкое состояние, оно способно поглотить двадцатикратный объем кислорода. При остывании жидкого серебра наблюдается явление разбрызгивание металла. Это очень красивая, но опасная реакция, которая была известна человечеству еще в глубокой древности. Опасность разбрызгивания серебра объясняется тем, что когда серебро после расплавления начинает остывать, металл резко начинает высвобождать большое количество кислорода, что и создает эффект брызг металла.
Почему серебро темнеет?
При температуре 170 градусов по Цельсию, серебро на воздухе начинает покрываться тонкой оксидной пленкой, которая представляет собой оксид серебра (Ag2О), а под действием озона образуются высшие оксиды серебра: Ag2О2, Ag2О3. Однако причиной почернения серебра при обычных условиях является не оксид серебра (Ag2О), как некоторые люди ошибочно себе представляют, а образование на поверхности серебра тонкого слоя сульфида серебра (Ag2S). Образование сульфида серебра на поверхности серебряного изделия является следствием взаимодействия благородного металла с серой, которая всегда присутствует в составе сероводорода (H2S). Реакция серебра и сероводорода хорошо протекает в присутствии влаги:
4Ag + 2H2S + O2 = 2Ag2S + 2H2O
При этом серебро может не только потускнеть, но и почернеть. А из-за неровностей, которые может иметь серебро, такая темная пленка при игре света, может показаться даже радужной. Чем толще становится пленка, тем темнее делается серебро. Постепенно пленка темнеет, приобретая коричневый оттенок, а потом она со временем становится черной.
Сульфид серебра (Ag2S) это неорганическое вещество, соль серебра и сероводородной кислоты, твердое вещество серо-чёрного цвета. Эта соль серебра считается одним из химических соединений серебра, которое наименее всего растворимо в воде. Очень тонкий слой сульфида серебра (Ag2S) на поверхности серебряных изделий, придает им розоватую окраску. Сульфид серебра (Ag2S) это очень трудно растворимое химическое соединение. При обычной комнатной температуре эта соль серебра не реагирует даже с кислотами. Только после нагревания сульфид серебра (I) может раствориться в концентрированной азотной кислоте. Сульфид серебра (I) при комнатной температуре может переходить в раствор за счет образования комплексных соединений серебра при растворении его в растворах цианидов.
Чистое серебро редко применяется в изготовлении ювелирных изделий. Чаще всего серебро представлено в виде сплавов. Недостатком этих сплавов серебра заключается в том, что они содержат разные примеси других металлов, например медь. Серебро, соединяясь в присутствии влаги с сероводородом, образует на своей поверхности тонкий темный слой сульфида серебра (Ag2S). А медь, являющаяся вторым компонентом сплава серебра, образует сильфид меди (Cu2S), который имеет так же темный цвет, как и сульфид серебра (I). Кроме того медь может реагировать с кислородом, образуя оксид меди. Поэтому изделия из серебра изготовленные из такого сплава серебра и меди, вследствие коррозии, могут иметь не только темный цвет, но и приобретать красновато-коричневый оттенок. Серебро, со временем, пребывая на воздухе сначала становиться желтоватым, затем делается коричневым, грязно-синим, а потом темнеет. Интенсивность потемнения серебра, зависит от процентного содержания меди в серебряном сплаве. Чем меди больше в серебряно-медном сплаве, тем быстрее идет процесс почернения серебра.
На этом фото изображено столовое серебро (ложки, вилки) которое заметно пожелтело и слегка потемнело. Причиной изменение цвета, является образование на поверхности изделий сульфида серебра и меди, а также оксида меди.
Оксидированное серебро
Для того чтобы серебро не разрушалось, его покрывают тонким слоем оксида серебра. Такое серебро называется оксидированным, то есть покрытым слоем оксида серебра. Такая тонкая оксидная пленка защищает металл от потускнения и улучшает декоративные свойства ювелирных изделий.
На фото выше приведен пример ювелирного серебряного изделия (стильные швензы с оксидированным цветком подсолнуха), выполненного из высокопробного сплава 925 пробы серебра. Данное изделие представляет собой оксидированное серебро 925. Оксид серебра, покрывающий это изделие, надежно защищает серебро от потускнения. Такое оксидированное серебро может долго храниться и не подвергаться дальнейшему окислению. Данное изделие отлично смотрится и имеет великолепный эстетический вид.
На этих фото изображены ювелирные изделия из серебра покрытые тонким слоем оксида серебра: винтажный элемент «Осьминог» (оксид серебра) и оксидированный винтажный элемент «Скарабей».
На этом фото изображены часы-амулет. Это ювелирное изделие выполнено из высокопробного серебра. Часы оксидированы, имеют чеканку с рисунком на корпусе.
На фото слева изображена симпатичная филигрань, винтажный элемент, с замысловатым орнаментом, где центральные лепестки имеют выпуклую форму. Данное ювелирное изделие выполнено из высококачественного сплава, представляет собой серебро 925 пробы и покрыто тонким слоем оксида серебра. На фото справа изображена ладанка «Св. Николай Чудотворец». Материалом, из которого изготовлено данное изделие, является серебро 925 пробы, покрытое тонким слоем оксида серебра.
Источник
