OXID STRIEBORNÝ (AG2O): ŠTRUKTÚRA, VLASTNOSTI A POUŽITIE - CHÉMIA - 2026

Oxid strieborný je anorganická zlúčenina, ktorej chemický vzorec je Ag ₂ O. Sila, ktorá viaže atómy je úplne iónové v prírode; preto, že sa skladá z iónového pevnej látky, kde je podiel dvoch Ag ⁺ katiónov interakciu elektrostaticky s aniónom O ^2- .

Anión oxid, O ² , je výsledkom vzájomného pôsobenia atómov striebra na povrchu s kyslíkom v prostredí; rovnako ako železo a mnoho ďalších kovov. Namiesto sčervenania a drvenia sa na hrdzu sa kúsok strieborného šperku zmení na čierny, charakteristický pre oxid strieborný.

Pixabay

Napríklad na obrázku vyššie vidíte oxidovaný strieborný pohár. Všimnite si jeho sčernený povrch, hoci si stále zachováva určitý okrasný lesk; to je dôvod, prečo aj oxidované strieborné predmety môžu byť považované za dostatočne atraktívne na dekoratívne účely.

Vlastnosti oxidu strieborného sú také, že na prvý pohľad nekonzumujú na pôvodnom kovovom povrchu. Vytvára sa pri izbovej teplote jednoduchým kontaktom s kyslíkom vo vzduchu; a ešte zaujímavejšie sa môže rozkladať pri vysokých teplotách (nad 200 ° C).

To znamená, že ak by sa sklo na obrázku uchopilo a použilo by sa naň teplo intenzívneho plameňa, znovu by sa získala jeho strieborná žiara. Preto je jeho tvorba termodynamicky reverzibilným procesom.

Oxid strieborný má aj ďalšie vlastnosti a okrem svojho jednoduchého zloženia Ag ₂ O zahŕňa zložité štruktúrne organizácie a bohatú škálu tuhých látok. Avšak, Ag ₂ O je možná, spolu s Ag ₂ O ₃ , najviac zástupca oxidov striebra.

Štruktúra oxidu strieborného

Zdroj: CCoil, z Wikimedia Commons

Aká je jeho štruktúra? Ako bolo spomenuté na začiatku: je to iónová pevná látka. Z tohto dôvodu nemôžu existovať ani kovalentné väzby Ag-O ani Ag = O; pretože ak by tomu tak bolo, vlastnosti tohto oxidu by sa drasticky zmenili. Potom ide o Ag ⁺ a O ^2- ióny v pomere 2: 1 a dochádza k elektrostatickej príťažlivosti.

Štruktúra oxidu strieborného je následne určená spôsobom, ktorým iónové sily usporiadajú Ag ⁺ a O ^2- ióny v priestore .

Na obrázku vyššie je napríklad jednotková bunka pre kubický kryštalický systém: katióny Ag ⁺ sú strieborne modré gule a O2 ^- červenkasté gule.

Ak sa počíta počet guľôčok, zistí sa, že voľným okom je deväť striebornej modrej a štyri červené. Do úvahy sa však berú iba fragmenty guľôčok obsiahnutých v kocke; počítanie tieto, byť frakcia celkových guľou je pomer 2: 1 pre Ag ₂ O musia byť splnené .

Opakovaním štruktúrne jednotku AGO ₄ štvorstena obklopený štyrmi ďalšími Ag ⁺ , celá čierna pevná látka je postavený (vyhnúť medzery alebo nezrovnalosti, ktoré tieto kryštalické usporiadanie môžu mať).

Zmeny s číslom valencie

Teraz sa nebudeme zameriavať na tetraedrón AgO _4, ale na čiaru AgOAg (pozorovať vrcholy hornej kocky), takže pevná látka oxidu strieborného pozostáva z iného hľadiska z viacerých vrstiev iónov usporiadaných lineárne (aj keď naklonených). To všetko v dôsledku „molekulárnej“ geometrie okolo Ag ⁺ .

Toto bolo potvrdené niekoľkými štúdiami jeho iónovej štruktúry.

Striebro pracuje prevažne s valenciou +1, pretože pri strate elektrónu je výsledná elektronická konfigurácia 4d ¹⁰ , čo je veľmi stabilné. Iné valencie, napríklad Ag ²⁺ a Ag ^3+, sú menej stabilné, pretože strácajú elektróny z takmer úplných orbitálov.

Ión Ag ³⁺ je však relatívne menej nestabilný v porovnaní s Ag ²⁺ . V skutočnosti môže koexistovať v spoločnosti Ag ^{+, čím} chemicky obohacuje štruktúru.

Jeho elektronická konfigurácia je 4d ⁸ , s nepárovými elektrónmi takým spôsobom, že poskytuje určitú stabilitu.

Na rozdiel od lineárnych geometrií okolo iónov Ag ⁺ sa zistilo, že geometria iónov Ag ³⁺ je štvorcová rovina. Preto by oxid strieborný s iónmi Ag ³⁺ pozostával z vrstiev zložených zo štvorcov AgO ₄ (nie tetrahedra) elektrostaticky spojených pomocou čiar AgOAg; ako je tomu v prípade Ag ₄ O ₄ alebo Ag ₂ O ∙ Ag ₂ O ₃ s jednoklonové sústavou.

Fyzikálne a chemické vlastnosti

Zdroj: Benjah-bmm27, z Wikimedia Commons

Poškrabanie povrchu strieborného pohárika v hlavnom obrázku by viedlo k pevnému, ktoré nie je len čiernej farby, ale má tiež odtiene hnedej alebo hnedej (horný obrázok). Niektoré z jeho fyzikálnych a chemických vlastností, ktoré sa v súčasnosti uvádzajú, sú tieto:

Molekulová hmotnosť

231,735 g / mol

vzhľad

Čiernohnedá pevná látka v práškovej forme (všimnite si, že napriek tomu, že ide o iónovú tuhú látku, chýba jej kryštalický vzhľad). Je bez zápachu a zmiešaný s vodou jej dodáva kovovú chuť

Hustota

7,14 g / ml.

Bod topenia

277 až 300 ° C. Určite sa roztopí na pevné striebro; to znamená, že sa pravdepodobne pred vytvorením tekutého oxidu rozloží.

KPS

1,52 ∙ ^10-8 vo vode pri 20 ° C Preto je to zlúčenina ťažko rozpustná vo vode.

rozpustnosť

Ak je starostlivo sledovať obraz jeho štruktúry, bude zistené, že Ag ²⁺ a O ^2- gule nie sú takmer sa líšia veľkosťou. To má za následok, že iba malé molekuly môžu prechádzať vnútrajškom kryštálovej mriežky, čím sa stáva nerozpustným v takmer všetkých rozpúšťadlách; s výnimkou tých, kde reaguje, ako sú zásady a kyseliny.

Kovalentný charakter

Aj keď bol oxid strieborný opakovane uvádzaný ako iónová zlúčenina, určité vlastnosti, napríklad nízka teplota topenia, sú v rozpore s týmto tvrdením.

Iste, zváženie kovalentnej charakter nezničí to, čo už bolo uvedené pre svojou štruktúrou, pretože by stačilo pridať model gule a týči sa na Ag ₂ O štruktúre pre označenie kovalentnej väzby.

Podobne, štvorstenné a štvorcové AgO ₄ roviny , ako aj línie AgOAg, by boli spojené kovalentnými väzbami (alebo iónovými kovalentmi).

S ohľadom na to by Ag ₂ O bol v skutočnosti polymér. Odporúča sa však považovať ho za iónovú pevnú látku s kovalentným charakterom (ktorého povaha väzby zostáva v súčasnosti výzvou).

rozklad

Najprv bolo uvedené, že jeho tvorba je termodynamicky reverzibilná, takže absorbuje teplo a vracia sa do kovového stavu. To všetko možno pre tieto reakcie vyjadriť dvoma chemickými rovnicami:

4AG (y) + O ₂ (g) => 2Ag ₂ O (y) + Q

2Ag ₂ O (y) + Q => 4AG (y) + O ₂ (g)

Kde Q predstavuje teplo v rovnici. Toto vysvetľuje, prečo oheň horiaci povrch oxidovaného strieborného pohára ho vracia do svojej striebornej žiaru.

Z tohto dôvodu je ťažké predpokladať, že existuje Ag ₂ O (l), pretože by sa rozkladať okamžite z tepla; pokiaľ tlak nie je príliš vysoký na získanie uvedenej hnedej čiernej kvapaliny.

názvoslovie

Ak je možnosť Ag ²⁺ a AG ³⁺ bola zavedená iónov okrem bežného a prevládajúci Ag ⁺ , výraz, oxid strieborný 'začal javiť nedostatočným pre označenie Ag ₂ O.

To je preto, že Ag ⁺ ión je hojnejší než ostatné, takže Ag ₂ O sa berie ako oxid jediný; čo nie je úplne správne.

Pokiaľ sa Ag ²⁺ vzhľadom na svoju nestabilitu považuje za prakticky neexistujúcu, budú mať iba ióny s valenciou +1 a +3; to znamená Ag (I) a Ag (III).

Valencias I a III

Pretože Ag (I) je ten s najnižšou valenciou, je pomenovaný pridaním prípony –oso k svojmu názvu argentum. Tak, Ag ₂ O je: oxid strieborný alebo, podľa systematického názvoslovia, diplay uhoľnatého.

Ak sa Ag (III) úplne ignoruje, mala by jeho tradičná nomenklatúra byť: oxid strieborný namiesto oxidu strieborného.

Na druhej strane, Ag (III) je najvyššou valenciou, k názvu sa pridá prípona –ico. Tak, Ag ₂ O ₃ je: oxid strieborný (2 Ag ³⁺ iónov s tromi O ^2- ). Jeho názov by podľa systematickej nomenklatúry mal byť: diplata trioxide.

V prípade, že štruktúra z Ag ₂ O ₃ možno pozorovať , že možno predpokladať, že sa jedná o produkt oxidácie ozónom, O ₃ , miesto kyslíka. Preto je jeho kovalentnej charakter musí byť väčšia, pretože je kovalentnej zlúčeniny s Ag-OOO-Ag alebo Ag-O ₃ -AG väzieb.

Systematická nomenklatúra pre komplexné oxidy striebra

AgO, tiež písaný ako Ag ₄ O ₄ alebo Ag ₂ O ∙ Ag ₂ O ₃ , je oxid striebra (I, III), pretože má valencie +1 a +3. Podľa systematickej nomenklatúry by mal názov: tetraoxid tetraplaty.

Táto nomenklatúra je veľmi nápomocná, pokiaľ ide o ďalšie stechiometricky komplexné oxidy striebra. Predpokladajme napríklad, že sa dve telesá 2Ag ₂ O ∙ Ag ₂ O ₃ a Ag ₂ O ∙ 3AG ₂ O ₃ .

Písanie prvý vo viacerých vhodným spôsobom by bolo: Ag ₆ O ₅ (počítanie a pridaním atómy Ag a O). Jeho názvom by potom bol oxid hexahydrát. Všimnite si, že tento oxid je menej bohatá strieborný zloženie ako Ag ₂ O (6: 5 <2: 1).

Pri písaní druhého telesa iným spôsobom by to bolo: Ag ₈ O ₁₀ . Jej názov by bol octa strieborná (s pomerom 8:10 alebo 4: 5). Tento hypotetický oxid strieborný by bol „veľmi oxidovaný“.

aplikácia

Štúdie zamerané na nové a sofistikované spôsoby použitia oxidu strieborného pokračujú dodnes. Niektoré z jeho použití sú uvedené nižšie:

- Rozpúšťa sa v amoniaku, dusičnane amónnom a vo vode za vzniku Tollenovho činidla. Toto činidlo je užitočným nástrojom kvalitatívnej analýzy v laboratóriách organickej chémie. Umožňuje určiť prítomnosť aldehydov vo vzorke s pozitívnym ohlasom na vytvorenie „strieborného zrkadla“ v skúmavke.

- Spolu s kovovým zinkom tvorí primárne batérie oxidu zinočnatého a striebra. Toto je možno jedno z jeho najbežnejších a domácich použití.

-Je slúži ako plynový čistič, absorbujúce napríklad CO ₂ . Pri zahrievaní uvoľňuje zachytené plyny a môže sa opakovane opakovane použiť.

- Vzhľadom na antimikrobiálne vlastnosti striebra je jeho oxid užitočný v štúdiách bioanalýzy a čistenia pôdy.

-Je to mierne oxidačné činidlo schopné oxidovať aldehydy na karboxylové kyseliny. Podobne sa používa pri Hofmannovej reakcii (terciárnych amínov) a podieľa sa na iných organických reakciách, buď ako činidlo alebo ako katalyzátor.

Referencie

1. Bergstresser M. (2018). Oxid strieborný: vzorec, rozklad a formovanie. Štúdia. Obnovené z: study.com
2. Autori a redaktori zväzkov III / 17E-17F-41C. (SF). Oxidy striebra (Ag (x) O (y)), kryštalická štruktúra, parametre mriežky. (Numerické údaje a funkčné vzťahy vo vede a technike), zv. 41C. Springer, Berlín, Heidelberg.
3. Mahendra Kumar Trivedi, Rama Mohan Tallapragada, Alice Branton, Dahryn Trivedi, Gopal Nayak, Omprakash Latiyal, Snehasis Jana. (2015). Potenciálny vplyv úpravy energie z biopaliva na fyzikálne a tepelné vlastnosti prášku oxidu strieborného. Medzinárodný denník biomedicínskych vied a inžinierstva. Vol. 3, No. 5, pp. 62-68. doi: 10,11648 / j.ijbse.20150305.11
4. Sullivan R. (2012). Rozklad oxidu strieborného. Univerzita v Oregone. Získané z: chemdemos.uoregon.edu
5. Flint, Deyanda. (24. apríla 2014). Použitie batérií s oxidom strieborným. Sciencing. Obnovené z: sciencing.com
6. Salman Montasir E. (2016). Štúdium niektorých optických vlastností oxidu strieborného (Ag2o) pomocou UV-viditeľného spektrofotometra. , Získané z: iosrjournals.org
7. Bard Allen J. (1985). Štandardné možnosti vo vodnom roztoku. Marcel Dekker. Obnovené z: books.google.co.ve