SULFID STRIEBORNÝ (AG2S): ŠTRUKTÚRA, VLASTNOSTI A POUŽITIE - CHÉMIA - 2026

Sulfid strieborný je anorganická zlúčenina, ktorej chemický vzorec je Ag ₂ S. Je zložená z sivočierna pevná látka katiónovou Ag ⁺ a anióny S ² v pomere 2: 1. S ² je veľmi podobný Ag ⁺ , a to ako preto, že sú mäkké ióny a dokážu stabilizovať navzájom.

Strieborné ozdoby majú tendenciu stmavnúť a strácajú svoj charakteristický lesk. Zmena farby nie je produktom oxidácie striebra, ale jeho reakcie so sírovodíkom prítomným v prostredí pri nízkych koncentráciách; Môže to byť dôsledkom hniloby alebo degradácie rastlín, zvierat alebo potravín bohatých na síru.

Zdroj: Rob Lavinsky, iRocks.com - CC-BY-SA-3.0, prostredníctvom Wikimedia Commons

H ₂ S, ktorého molekula nesie atóm síry, reaguje so striebrom podľa nasledujúcej chemickej rovnice: 2AG (s) + H ₂ S (g) => Ag ₂ S (s) + H ₂ (g)

Ag ₂ S je preto zodpovedný za čierne vrstvy vytvorené na striebre. V prírode sa však tento sulfid nachádza aj v mineráloch Acantite a Argentite. Tieto dva minerály sa od mnohých ostatných odlišujú svojimi lesklými čiernymi kryštálmi, podobne ako tuhá látka na obrázku vyššie.

Ag ₂ S má polymorfné štruktúry, atraktívne elektronické a optoelektronické vlastnosti, je polovodič a sľubuje, že bude materiálom na výrobu fotovoltaických zariadení, ako sú napríklad solárne články.

štruktúra

Zdroj: CCoil z Wikimedia Commons

Horný obrázok znázorňuje kryštálovú štruktúru sulfidu strieborného. Modré gule zodpovedajú katiónom Ag ⁺ , zatiaľ čo žlté gule zodpovedajú S ^- aniónom . Ag ₂ S je polymorfný, čo znamená, že môže prijať rôzne kryštálovej sústavy za určitých teplotných podmienok.

Ako? Prostredníctvom fázového prechodu. Ióny sú usporiadané tak, aby zvýšenie teploty a vibrácie tuhej látky nenarušili rovnováhu elektrostatického príťažlivosti a odpudivosti. Keď sa to stane, hovorí sa, že dochádza k fázovému prechodu a tuhá látka tak vykazuje nové fyzikálne vlastnosti (ako je lesk a farba).

Ag ₂ S pri normálnych teplotách (pod 179 ° C) má monoklinickú kryštálovú štruktúru (a-Ag ₂ S). Okrem tejto tuhej fázy existujú ešte dve ďalšie: bcc (kubický stred na tele) medzi 179 až 586 ° C a fcc (kubický na stred na plochách) pri veľmi vysokých teplotách (5 - Ag ₂ S).

Argentit minerálne skladá z fázy FCC, tiež známy ako β-Ag ₂ S. Po ochladení a premenená acanthite, jej konštrukcia prevažujú v kombinácii. Preto súčasne existujú obe kryštalické štruktúry: monoklinická a bcc. Vznikajú teda čierne pevné látky so svetlými a zaujímavými podtónmi.

vlastnosti

Molekulová hmotnosť

247,80 g / mol

vzhľad

Šedivé čierne kryštály

vône

Toaleta, WC.

Bod topenia

836 ° C Táto hodnota súhlasí s tým, že Ag ₂ S je zlúčenina s malou iónový charakter, a preto sa taví pri teplotách nižších ako 1000 ° C.

rozpustnosť

Vo vode iba 6,21 ∙ 10 - ¹⁵ g / l pri 25 ° C. To znamená, že množstvo čiernej tuhej látky, ktorá je solubilizovaná, je zanedbateľné. To je opäť spôsobené nízkym polárnym charakterom väzby Ag-S, kde neexistuje významný rozdiel v elektronegativite medzi týmito dvoma atómami.

Tiež, Ag ₂ S je nerozpustné vo všetkých rozpúšťadlách. Žiadna molekula nemôže účinne separovať svoje kryštalické vrstvy na solvatované ióny Ag ⁺ a ^S2- .

štruktúra

Na obrázku štruktúry môžete tiež vidieť štyri vrstvy väzieb S-Ag-S, ktoré sa pohybujú nad sebou, keď je teleso stlačené. Toto správanie znamená, že napriek tomu, že je polovodičom, je pri izbovej teplote tvárné ako mnoho kovov.

Vrstvy S-Ag-S dobre zapadajú vďaka svojim uhlovým tvarom, ktoré sa považujú za kľukatú. Pretože existuje kompresná sila, pohybujú sa po osi posunu, čím spôsobujú nové nekovalentné interakcie medzi atómami striebra a síry.

Index lomu

2.2

Dielektrická konštanta

6

elektronický

Ag ₂ S je amfotérny polovodič, to znamená, že sa správa ako keby bol typu n a typu p. Nie je tiež krehký, preto sa skúmal pre jeho použitie v elektronických zariadeniach.

Redukčná reakcia

Ag ₂ S možno redukovať na kovové striebro kúpaním čiernych kúskov horúcou vodou, NaOH, hliníka a soli. Uskutočňuje sa nasledujúca reakcia:

3AG ₂ S (s) + 2AL (y) + 3H ₂ O (l) => 6AG (y) + 3H ₂ S (aq) + Al ₂ O ₃ (y)

názvoslovie

Striebro, ktorého konfigurácia je elektrón 4d ¹⁰ 5s ¹ , môže stratiť iba jeden elektrón: krajné orbitálnej 5s. To znamená, že Ag ⁺ katión je vľavo s 4d ¹⁰ elektronickej konfigurácie . Preto má jedinečnú mocnosť +1, ktorá určuje, čo by sa malo nazývať jej zlúčeninami.

Na druhej strane má síra elektronickú konfiguráciu 3s ² 3p ⁴ a na dokončenie svojej valenčnej oktety je potrebný dva elektróny. Keď sa získa tieto dva elektróny (zo striebra), že je transformovaný do sulfidu aniónu, S ² , s konfiguráciou. To znamená, že je izoelektronický pre argón vzácnych plynov.

Ag ₂ S sa teda musí pomenovať podľa týchto nomenklatúr:

systematický

Di- striebro mono sulfid . Tu sa počíta počet atómov každého prvku a sú označené predponami gréckych čitateľov.

sklad

Sulfid strieborný. Pretože má jedinečnú valenciu +1, nie je v zátvorkách špecifikovaný rímskymi číslicami: sulfid (I) sulfid; čo je nesprávne.

tradičné

Sulfid ARGENT ico . Pretože striebro „funguje“ s valenciou +1, k latinskému názvu argentum sa pridáva prípona -ico.

aplikácia

Niektoré nové použitia pre Ag ₂ S sú nasledujúce:

- Koloidné roztoky svojich nanočastíc (s rôznymi veľkosťami), majú antibakteriálnu aktivitu, nie sú toxické, a preto sa môžu používať v oblasti medicíny a biológie.

-Jeho nanočastice môžu tvoriť tzv. Kvantové bodky. Absorbujú a emitujú žiarenie s vyššou intenzitou ako mnoho fluoreskujúcich organických molekúl, takže ich môžu nahradiť ako biologické markery.

- Štruktúry a-Ag ₂ S spôsobujú, že majú vynikajúce elektronické vlastnosti, ktoré sa používajú ako solárne články. Predstavuje tiež východiskový bod pre syntézu nových termoelektrických materiálov a senzorov.

Referencie

1. Mark Peplow. (17. apríla 2018). Polovodičový sulfid strieborného sa tiahne ako kov. Prevzaté z: cen.acs.org
2. Spolupráca: Autori a redaktori kryštalickej štruktúry III / 17E-17F-41C () sulfidu strieborného (Ag2S). In: Madelung O., Rössler U., Schulz M. (eds) netetrahedrálne viazané prvky a binárne zlúčeniny I. Landolt-Börnstein - skupina III. Kondenzované látky (číselné údaje a funkčné vzťahy vo vede a technike), zväzok 41C. Springer, Berlín, Heidelberg.
3. Wikipedia. (2018). Sulfid strieborný. Prevzaté z: en.wikipedia.org
4. Stanislav I. Sadovnikov a kol. (Júl 2016). Nanočastice a koloidné roztoky sulfidu strieborného Ag ₂ S: Syntéza a vlastnosti. Prevzaté z: sciposedirect.com
5. Azo Materials. (2018). Polovodiče Sulfidu strieborného (Ag ₂ S). Prevzaté z: azom.com
6. A. Nwofe. (2015). Vyhliadky a výzvy tenkých vrstiev sulfidu strieborného: prehľad. Oddelenie materiálovej vedy a obnoviteľnej energie, Katedra priemyselnej fyziky, Ebonyi State University, Abakaliki, Nigéria.
7. UMassAmherst. (2011). Demonštrácia prednášky: čistenie znečisteného striebra. Prevzaté z: lecturedemos.chem.umass.edu
8. Štúdia. (2018). Čo je sulfid strieborný? - Chemický vzorec a použitia. Prevzaté z: study.com