Ezüst-szulfid (Ag2S) szerkezet, tulajdonságok, nómenklatúra, felhasználások

az ezüst-szulfid egy szervetlen vegyület, amelynek kémiai képlete Ag₂S. Az Ag kationok által képzett fekete-szürkés szilárd anyagból áll⁺ és S anionok^2- 2: 1 arányban. Az S^2- nagyon hasonlít Ag-hez⁺, mert mindkettő lágy ionok, és sikerül stabilizálódniuk egymással.

Az ezüst dísztárgyak sötétebbek, elveszítik jellegzetes fényüket. A színváltozás nem az ezüst oxidációjának eredménye, hanem az alacsony koncentrációban a környezetben jelen lévő hidrogén-szulfiddal való reakciója; Ez a növények, állatok vagy kénben gazdag élelmiszerek rothadásából vagy lebomlásából származhat.

A H₂S, amelynek molekulája kénatomot hordoz, az alábbi kémiai egyenlet szerint reagál ezüstre: 2Ag (s) + H₂S (g) => Ag₂S (s) + H₂(G)

Ezért az Ag₂S felelős az ezüstön képződő fekete rétegekért. A természetben azonban ez a kén is megtalálható az acantita és az argentita ásványokban. A két ásványi anyagot sok másoktól megkülönböztetik a fekete és fényes kristályok, mint a felső képen látható szilárd anyag.

Az Ag₂Az S polimorf szerkezeteket, vonzó elektronikai és optoelektronikai tulajdonságokat mutat, félvezető, és a fotovoltaikus eszközök, például a napelemek fejlesztéséhez szükséges..

index

• 1 Szerkezet
• 2 Tulajdonságok
  • 2.1 Molekulatömeg
  • 2.2 Megjelenés
  • 2.3 Szag
  • 2.4 Olvadáspont
  • 2.5 Oldhatóság
  • 2.6 Felépítés
  • 2.7 Törésmutató
  • 2.8 Dielektromos állandó
  • 2.9 Elektronika
  • 2.10 Redukciós reakció
• 3 Nómenklatúra
  • 3.1 Szisztematika
  • 3.2 Készlet
  • 3.3 Hagyományos
• 4 Felhasználások
• 5 Referenciák

struktúra

Az ezüst-szulfid kristályos szerkezete a felső képen látható. A kék gömbök megfelelnek az Ag kationoknak⁺, míg a sárga az anionok S^2-. Az Ag₂S polimorf, ami azt jelenti, hogy bizonyos hőmérsékleti körülmények között több kristályos rendszert is képes alkalmazni.

Hogyan? Fázistranszferen keresztül. Az ionokat úgy alakítjuk át, hogy a hőmérséklet emelkedése és a szilárd anyag rezgése ne zavarja az elektrosztatikus vonzódás-visszahúzódási egyensúlyt. Amikor ez megtörténik, azt mondják, hogy van egy fázisátmenet, és ezért a szilárd anyag új fizikai tulajdonságokkal rendelkezik (mint például a csillogás és a szín)..

Az Ag₂S normál hőmérsékleten (179 ° C-nál alacsonyabb), monoklinikus kristályszerkezettel rendelkezik (α- Ag₂S). Ezen szilárd fázis mellett két másik van: a bcc (a testben középpontba állítva) 179 és 586 ° C között, az fcc (kocka középen az arcokban) nagyon magas hőmérsékleten (δ-Ag₂S).

Az argentit ásványi anyag az fcc fázisból áll, amelyet β-Ag néven is ismertek₂S. Miután lehűlt és sziklává alakították, a szerkezeti jellemzőik együttesen érvényesülnek. Ezért mindkét kristályszerkezet együtt létezik: a monoklin és a bcc. Tehát fekete színű, világos és érdekes felhangokkal rendelkező szilárd anyagok keletkeznek.

tulajdonságok

Molekulatömeg

247,80 g / mol

megjelenés

Szürke fekete kristályok

szag

WC.

Olvadáspont

836ºC. Ez az érték egyetért azzal, hogy Ag₂S egy kis ionos karakterű vegyület, ezért 1000 ° C alatti hőmérsékleten olvad.

oldhatóság

Vízben csak 6,21 ∙ 10^-15 g / l 25 ° C-on. Vagyis a szolubilizált fekete szilárd anyag mennyisége elhanyagolható. Ez ismét az Ag-S kötés kis poláris jellegéből adódik, ahol nincs jelentős különbség az elektronegativitás között mindkét atom között.

Az Ag₂Az S oldószerben nem oldódik. Egyik molekula sem képes hatékonyan elválasztani kristályos rétegeit az Ag ionokban⁺ és S^2- szolvatált.

struktúra

Négy réteg S-Ag-S kötés látható a szerkezet képében is, amelyek egymás felett mozognak, amikor a szilárd anyagot megértjük. Ez a viselkedés azt jelenti, hogy annak ellenére, hogy félvezető, a képlékeny, mint sok fém szobahőmérsékleten.

Az S-Ag-S rétegek megfelelően illeszkednek, mert szögletes geometriájuk van, amelyet csipkaként figyeltek meg. A megértés erejével ezek az elmozdulás egy tengelyén mozognak, ami új, nem kovalens kölcsönhatásokat okoz az ezüst és a kén atomjai között.

Törésmutató

2.2

Dielektromos állandó

6

elektronikus

Az Ag₂S egy amfoter félvezető, azaz úgy viselkedik, mintha a típus lenne n  és a típus p. Ez nem is törékeny, ezért azt tanulmányozták annak alkalmazására az elektronikus eszközökben.

Redukciós reakció

Az Ag₂Az S fémes ezüstre redukálható, ha a fekete darabokat meleg vízzel, NaOH-val, alumíniummal és sóval fürdjük. A következő reakció történik:

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

nómenklatúra

Ezüst, amelynek elektronikus konfigurációja [Kr] 4d¹⁰5S¹, csak egy elektron elveszhet: a legkülső orbitális 5-öseké. Így az Agation⁺ továbbra is elektronikus konfigurációval rendelkezik [Kr] 4d¹⁰. Ezért egyedülálló +1-es valenciája van, amely meghatározza, hogyan kell a vegyületeket hívni.

A kén viszont elektronikus konfigurációval rendelkezik [Ne] 3s²3p⁴, és két elektronra van szüksége, hogy befejezze a valencia oktettjét. Amikor megszerzi ezeket a két elektronot (ezüstből), átalakul a kén anionokká, S^2-, konfigurációval [Ar]. Ez azt jelenti, hogy izoelektronikus az argon nemesgázzal.

Tehát Ag₂Az S-t az alábbi nómenklatúrák szerint kell hívni:

rendszertan

majomszulfid diezüstöt. Itt figyelembe vesszük az egyes elemek atomjainak számát, és azokat a görög számlálók előtagjai jelzik.

készlet

Ezüst-szulfid. Ha egyedülálló +1-es valenciája van, akkor nincs megadva római számokkal zárójelben: ezüst-szulfid (I); ami helytelen.

hagyományos

Sulphuro argéntico. Mivel az ezüst "+1" értékkel működik, a -ico utótag hozzáadódik a nevéhez Argentum latinul.

alkalmazások

Néhány új felhasználás az Ag számára₂S a következő:

-A nanorészecskék (különböző méretű) megoldása, antibakteriális hatású, nem mérgező, ezért az orvostudomány és a biológia területén alkalmazhatóak..

-A nanorészecskék képezhetik a kvantum pontokat. Ezek nagyobb intenzitású sugárzást bocsátanak ki és bocsátanak ki, mint sok szerves fluoreszcens molekula, így az utóbbiakat biológiai markerekként tudják elhelyezni.

-Az α-Ag szerkezete₂S meggyőző elektronikai tulajdonságokkal rendelkezik, amelyeket napelemként használnak. Az új termoelektromos anyagok és érzékelők szintézisének kiindulópontja.

referenciák

1. Mark Peplow. (2018. április 17.). A félvezető ezüst-szulfid a fémhez hasonló. Készült: cen.acs.org
2. Együttműködés: A III / 17E-17F-41C () ezüst-szulfid (Ag2S) kristályszerkezet szerzői és szerkesztői. In: Madelung O., Rössler U., Schulz M. (szerk.) Non-Tetrahedrally Bonded Elements and Binary Compounds I. Landolt-Börnstein - III. Kondenzált anyag (numerikus adatok és funkcionális kapcsolatok a tudomány és a technológia területén), 41C. Springer, Berlin, Heidelberg.
3. Wikipedia. (2018). Ezüst-szulfid. Készült: en.wikipedia.org
4. Stanislav I. Sadovnikov & col. (2016. július). Ag₂S ezüst-szulfid nanorészecskék és kolloid oldatok: Szintézis és tulajdonságok. Szedve: sciencedirect.com
5. Azo anyagok. (2018). Ezüst-szulfid (Ag₂S) Félvezetők. Készült: azom.com
6. A. Nwofe. (2015). Az ezüst-szulfid vékony filmek kilátásai és kihívásai: Felülvizsgálat. Anyagtudomány és megújuló energia osztály, Ipari Fizika Tanszék, Ebonyi Állami Egyetem, Abakaliki, Nigéria.
7. UMassAmherst. (2011). Előadás bemutatása: tisztított ezüst. Készült: lecturedemos.chem.umass.edu
8. Tanulmány. (2018). Mi az ezüst-szulfid? - Kémiai képlet és felhasználások. Támogatás: study.com