Structura sulfurii de argint (Ag2S), proprietăți, nomenclatură, utilizări

sulfură de argint este un compus anorganic a cărui formulă chimică este Ag₂S. Se compune dintr-un solid gri-negru format din cationi Ag⁺ și anionii S^2- într-un raport de 2: 1. S^2- Este foarte asemănător cu Ag⁺, deoarece ambii sunt ioni moi și reușesc să se stabilizeze unul cu celălalt.

Ombrele de argint tind să se întunece, pierzându-și luciul caracteristic. Schimbarea culorii nu este un produs al oxidării argintului, ci a reacției sale cu hidrogen sulfurat prezent în mediu la concentrații scăzute; Acest lucru poate rezulta din putrefactia sau degradarea plantelor, animalelor sau alimentelor bogate in sulf.

H₂S, a cărui moleculă poartă un atom de sulf, reacționează cu argintul conform următoarei ecuații chimice: 2Ag (s) + H₂S (g) => Ag₂S (s) + H₂(G)

Prin urmare, Ag₂S este responsabil pentru straturile negre formate pe argint. Cu toate acestea, în natură, acest sulf poate fi găsit și în mineralele acantite și argentite. Cele două minerale se deosebesc de multe altele prin cristalele lor negre și strălucitoare, precum cea a solidului din imaginea superioară.

Ag₂S prezintă structuri polimorfe, proprietăți electronice și optoelectronice atrăgătoare, este semiconductor și promite să fie material pentru dezvoltarea dispozitivelor fotovoltaice, cum ar fi celulele solare.

index

• 1 Structura
• 2 Proprietăți
  • 2.1 Greutatea moleculară
  • 2.2 Aspect
  • 2.3 Mirosul
  • 2.4 Punctul de topire
  • 2.5 Solubilitate
  • 2.6 Structura
  • 2.7 Indicele de refracție
  • 2.8 Constanta dielectrica
  • 2.9 Electronică
  • 2.10 Reacția de reducere
• 3 Nomenclatură
  • 3.1 Sistematica
  • 3.2 Stocul
  • 3.3 Tradițional
• 4 Utilizări
• 5 Referințe

structură

Structura cristalină a sulfurii de argint este ilustrată în imaginea superioară. Sferele albastre corespund Ag Cationilor⁺, în timp ce cele galbene către anionii S^2-. Ag₂S este polimorf, ceea ce înseamnă că poate adopta mai multe sisteme cristaline în anumite condiții de temperatură.

Cum? Printr-o tranziție de fază. Ionii sunt rearanjați astfel încât creșterea temperaturii și vibrațiile solidului să nu perturbe echilibrul de atracție-repulsie electrostatică. Când se întâmplă acest lucru, se spune că există o tranziție de fază, iar solidul prezintă astfel proprietăți fizice noi (cum ar fi luciu și culoare).

Ag₂La temperaturi normale (sub 179 ° C), are o structură cristalină monoclinică (α-Ag₂S). În plus față de această fază solidă există și alte două: bcc (centrul centrat în corp) între 179 și 586 ° C și fcc (centrat pe fețele cubice) la temperaturi foarte ridicate (δ-Ag₂S).

Mineritul argentite constă în faza fcc, cunoscută și ca β-Ag₂S. După ce s-au răcit și s-au transformat într-o stâncă, caracteristicile lor structurale predomină combinate. Prin urmare, ambele structuri cristaline coexistă: monoclinice și bcc. De aici rezultă solide negre cu accente interesante și interesante.

proprietăţi

Greutate moleculară

247,80 g / mol

apariție

Cristale negre gri

miros

Toaletă.

Punctul de topire

836ºC. Această valoare este de acord cu faptul că Ag₂S este un compus cu un caracter ionic mic și, prin urmare, se topește la temperaturi sub 1000 ° C.

solubilitate

În apă doar 6,21 ∙ 10^-15 g / l la 25ºC. Adică, cantitatea de solid negru care este solubilizată este neglijabilă. Aceasta, din nou, se datorează caracterului mic polar al legăturii Ag-S, unde nu există nici o diferență semnificativă în electronegativitatea dintre cei doi atomi.

De asemenea, Ag₂S este insolubil în toți solvenții. Nici o moleculă nu își poate separa eficient straturile cristaline în ionii de Ag⁺ și S^2- solvatată.

structură

Patru straturi de legături S-Ag-S pot fi de asemenea văzute în imaginea structurii, care se deplasează una peste alta atunci când solidul este supus înțelegerii. Acest comportament înseamnă că, în ciuda faptului că este un semiconductor, este ductil ca multe metale la temperatura camerei.

Straturile S-Ag-S se potrivesc corect datorită geometriei lor unghiulare, care sunt observate ca zig-zag. Având o forță de înțelegere, acestea se mișcă pe o axă de deplasare, provocând noi interacțiuni necovalente între atomii de argint și sulf.

Indicele de refracție

2.2

Constanta dielectrica

6

electronic

Ag₂S este un semiconductor amfotelic, adică se comportă ca și cum ar fi de tip n și tipul p. De asemenea, nu este fragil, motiv pentru care a fost studiat pentru aplicarea sa în dispozitivele electronice.

Reacție de reducere

Ag₂S poate fi redus la argintul metalic prin scăldarea pieselor negre cu apă fierbinte, NaOH, aluminiu și sare. Următoarea reacție are loc:

3AG₂S (s) + 2Al (s) + 3H₂O (1) => 6Ag (s) + 3H₂S (ac) + Al₂O₃(S)

nomenclatură

Argint, a cărui configurație electronică este [Kr] 4d¹⁰5S¹, poate pierde un singur electron: acela al celor 5 de pe orbita exterioară. Astfel, Ag cation⁺ rămâne cu o configurație electronică [Kr] 4d¹⁰. Prin urmare, are o valență unică de +1, care determină cum ar trebui să fie numiți compușii săi.

Sulful, pe de altă parte, are configurația electronică [Ne] 3s²3p⁴, și are nevoie de doi electroni pentru a-și completa octetul valenței. Când câștigă acești doi electroni (din argint), se transformă în anionul de sulf, S^2-, cu configurație [Ar]. Asta este, este izoelectronic la argon gaz nobil.

Deci Ag₂S trebuie să fie apelat în conformitate cu următoarele nomenclaturi:

Sistematică

maimuțăsulfura diargint. Aici luăm în considerare numărul atomilor fiecărui element și sunt indicați prin prefixele numărătorilor greci.

stoc

Sulfură de argint. Prin având doar +1 valență este specificată cu cifre romane între paranteze: sulfură de argint (I); care este incorectă.

tradițional

Sulfură de argintico. Deoarece argintul "funcționează" cu o valență de +1, sufixul -ico este adăugat la numele său Argentum în latină

aplicații

Unele dintre noile utilizări pentru Ag₂S sunt următoarele:

-Contravaloarea soluțiile coloidale de nanoparticule (cu dimensiuni diferite), ele au activitate antibacteriană, nu sunt toxice, și, prin urmare, pot fi utilizate în domeniile medicinei și biologiei.

- Nanoparticulele sale pot forma ceea ce este cunoscut sub numele de puncte cuantice. Acestea absorb și emit radiații mai puternic decât multe molecule organice fluorescente, astfel încât acesta să poată juca rolul ca biomarkeri.

Structurile lui α-Ag₂S face să prezinte proprietăți electronice izbitoare pentru a fi utilizate ca celule solare. De asemenea, reprezintă un punct de plecare pentru sinteza de noi materiale termoelectrice și senzori.

referințe

1. Mark Peplow. (17 aprilie 2018). Semiconductorul de sulfură de argint se întinde ca metalul. Luată de la: cen.acs.org
2. Colaborare: Autori si editori volumelor III / 17E-17F-41C () Silver sulfura (Ag 2 S) structura cristalină. În: O. Madelung, U. Rossler, Schulz M. (eds) Elemente non-tetraedric liate și binare Compuși I. Landolt-Bornstein - Materie Condensată Grupul III (date numerice și relații funcționale în Știință și Tehnologie), voi 41C. Springer, Berlin, Heidelberg.
3. Wikipedia. (2018). Sulfură de argint. Luată de la: en.wikipedia.org
4. Stanislav I. Sadovnikov & col. (Iulie 2016). Ag₂S nanoparticule de sulfură de argint și soluții coloidale: Sinteză și proprietăți. Luat de la: sciencedirect.com
5. Materiale Azo. (2018). Sulfura de argint (Ag₂S) Semiconductori. Luat de la: azom.com
6. A. Nwofe. (2015). Perspectivele și provocările filmelor subțiri de sulfură de argint: o revizuire. Divizia de Stiinta Materialelor si Energiei Regenerabile, Departamentul de Fizica Industrială, Universitatea de Stat Ebonyi, Abakaliki, Nigeria.
7. UMassAmherst. (2011). Demonstrații de curs: curățarea argintului pătat. Luată de la: lecturedemos.chem.umass.edu
8. Studiu. (2018). Ce este Sulfura de argint? - Formula chimică și utilizările. Luat de la: study.com