Ezüst-oxid (Ag2O) szerkezete, tulajdonságai, nómenklatúrája és felhasználása

az ezüst-oxid egy szervetlen vegyület, amelynek kémiai képlete Ag₂O. Az atomot egyesítő erő teljesen ionos természetű; ezért egy ionos szilárd anyagból áll, ahol két Ag kation aránya van⁺ az anion O-val elektrosztatikusan kölcsönhatásba lép^2-.

Az oxid anion, O^2-, ez a felület ezüstatomjainak a környezet oxigénjével való kölcsönhatásából ered; hasonlóan a vashoz és sok más fémhez. Az ezüst-oxidra jellemző ezüstdarab vagy ékszer a rozsdásodás és a rozsdásodás helyett fekete színű.

Például a fenti képen egy rozsdás ezüst csésze látható. Figyeljük meg a feketével borított felületet, bár még mindig megmarad néhány díszes csillogás; ezért még a rozsdás ezüst tárgyak is elég vonzónak tekinthetők a dekoratív használatra.

Az ezüst-oxid tulajdonságai olyanok, hogy első látásra nem rontják az eredeti fémfelületet. Szobahőmérsékleten, a levegőben lévő oxigénnel való egyszerű érintkezéssel alakul ki; és még érdekesebb, magas hőmérsékleten (200 ° C felett) bomlik.

Ez azt jelenti, hogy ha a kép üvegét tartották, és intenzív láng hőjét alkalmazták, visszanyerte az ezüstös fényét. Ezért kialakulása termodinamikailag reverzibilis folyamat.

Az ezüst-oxidnak más tulajdonságai is vannak, és az egyszerű Ag-formula mellett₂Vagy magában foglalja a bonyolult strukturális szervezeteket és a szilárd anyagok gazdag választékát. Azonban az Ag₂Vagy talán az Ag mellett₂O₃, az ezüst oxidjainak leginkább reprezentatív.

index

• 1 Az ezüst-oxid szerkezete
  • 1.1 A valencia számának változása
• 2 Fizikai és kémiai tulajdonságok
  • 2.1 Molekulatömeg
  • 2.2 Megjelenés
  • 2.3 Sűrűség
  • 2.4 Olvadáspont
  • 2,5 Kps
  • 2.6 Oldhatóság
  • 2.7 Kovalens karakter
  • 2.8 Bomlás
• 3 Nómenklatúra
  • 3.1. I és III
  • 3.2 A komplex ezüst-oxidok szisztematikus nómenklatúrája
• 4 Felhasználások
• 5 Referenciák

Az ezüst-oxid szerkezete

Hogyan van a szerkezete? Amint az elején említettük, ez egy ionos szilárd anyag. Ezért nem lehetnek kovalens kötések Ag-O és Ag = O szerkezetében; mivel, ha lenne, ennek az oxidnak a tulajdonságai drasztikusan változnak. Ekkor az Ag ionok⁺ és O^2- 2: 1 arányban, és elektrosztatikus vonzódást tapasztal.

Az ezüst-oxid szerkezetét az az eredmény határozza meg, ahogyan az ion erők az Ag-ionok térben rendelkeznek⁺ és O^2-.

A felső képen például egy egységcella van egy köbös kristályos rendszerhez: az Ag kationokhoz⁺ az ezüst kék gömbök és az O^2- a vöröses gömbök.

Ha számítod a gömbök számát, úgy látod, hogy első pillantásra kilenc ezüstös kék és négy piros szín van. Azonban csak a kocka belsejében lévő gömbök töredékeit veszik figyelembe; ezeknek az összes gömbök részeként történő számlálásának meg kell felelnie az Ag 2: 1 arányának₂O.

Ismételje meg az AgO tetraéder szerkezeti egységét₄ négy másik Ag körül⁺, az összes fekete szilárd anyag épül (kiküszöböli a hiányosságokat vagy szabálytalanságokat, amelyeket ezek a kristályrendszerek rendelkezhetnek).

Változások a valencia számával

Most már nem az AgO tetraéderre fókuszál₄ de az AgOAg sorban (figyelje meg a felső kocka csúcsait), hogy az ezüst-oxid szilárd anyag egy másik szempontból lineárisan elrendezett többszörös ionréteget tartalmaz (bár ferde). Mindez az Ag körüli "molekuláris" geometriából következik⁺.

A fentieket az ionszerkezet több tanulmánya is alátámasztotta.

Az ezüst főleg valens +1-vel működik, mivel az elektron elvesztése esetén a kapott elektronikus konfiguráció [Kr] 4d¹⁰, ami nagyon stabil. Más értékek, mint például az Ag²⁺ és Ag³⁺ kevésbé stabilak, mivel szinte teljesen kitöltötték az orbitális elektronokat.

Az Ag ion³⁺, azonban viszonylag kevésbé stabil az Ag-hoz képest²⁺. Valójában az Ag társaságában is létezhet⁺ Kémiailag gazdagítja a szerkezetet.

Elektronikus konfigurációja [Kr] 4d⁸, páratlan elektronokkal oly módon, hogy bizonyos stabilitást adjon neki.

Ellentétben az Ag ionok körüli lineáris geometriával⁺, megállapították, hogy az Ag ionoké³⁺ Négyzet alakú. Ezért egy ezüst-oxid Ag-ionokkal³⁺ az AgO négyzetekből álló rétegekből állna₄ (nem tetraéder), elektrosztatikusan összekapcsolva AgOAg vonalakkal; Ilyen például az Ag₄O₄ vagy Ag₂O ∙ Ag₂O₃ monoklin szerkezetű.

Fizikai és kémiai tulajdonságok

Ha karcolja meg a fő kép ezüst pohár felületét, akkor egy szilárd anyagot kapna, amely nem csak fekete, hanem barna vagy barna tónusokkal is rendelkezik (felső kép). A pillanatok által jelentett fizikai és kémiai tulajdonságainak egy része a következő:

Molekulatömeg

231,735 g / mol

megjelenés

Szilárd feketebarna por formában (vegye figyelembe, hogy annak ellenére, hogy ionos szilárd anyag, nem rendelkezik kristályos megjelenéssel). Szagtalan és vízzel keverve fém ízű

sűrűség

7,14 g / ml.

Olvadáspont

277-300 ° C. Természetesen ez tömör ezüstre olvad; azaz folyékony oxid képződése előtt valószínűleg lebomlik.

KPS

1,52 ∙ 10^-8 vízben 20 ° C-on Ezért ez egy olyan vegyület, amely alig oldódik vízben.

oldhatóság

Ha gondosan megnézzük a szerkezetét, akkor azt találjuk, hogy Ag²⁺ és O^2- Nem értenek egyet szinte méretben. Ennek eredményeként csak a kis molekulák tudnak behatolni a kristályrács belsejébe, így szinte minden oldószerben oldhatatlan; kivéve azokat, ahol reagál, például bázisokra és savakra.

Kovalens karakter

Bár ismételten azt mondták, hogy az ezüst-oxid ionos vegyület, bizonyos tulajdonságok, mint például az alacsony olvadáspont, ellentmondanak ennek az állításnak.

Természetesen a kovalens karakter figyelembevétele nem bontja le a szerkezetének magyarázatát, elég lenne hozzáadni az Ag szerkezetéhez.₂Vagy a gömbök és a bárok modellje a kovalens kötések jelzésére.

Az AgO tetraéder és négyzetes síkja₄, valamint az AgOAg vonalakhoz kovalens (vagy kovalens ionos) kötések kapcsolódnak.

Ezt szem előtt tartva az Ag₂Vagy valójában polimer lenne. Javasoljuk azonban, hogy azt kovalens karakterrel rendelkező ionos szilárd anyagként tekintsék (amelynek a jellege ma még mindig kihívás).

bomlás

Elsőként megemlítették, hogy termodinamikailag reverzibilis, ezért a fémes állapotba való visszatérés érdekében elnyeli a hőt. Mindez két reakcióegyenletben kifejezhető:

4Ag (s) + O₂(g) => 2Ag₂O (s) + Q

2AG₂O (s) + Q => 4Ag (s) + O₂(G)

Ahol Q jelentése az egyenletben lévő hő. Ez megmagyarázza, hogy a rozsdás ezüstpohár felszínét égő tűz visszaviszi az ezüstös fényét.

Ezért nehéz feltételezni, hogy van Ag₂O (l), mivel hővel azonnal lebomlik; kivéve, ha a nyomás túl nagy ahhoz, hogy megkapja a barna színű folyadékot.

nómenklatúra

Amikor bevezetésre került az Ag ionok lehetősége²⁺ és Ag³⁺ a közös és a domináns Ag mellett⁺, az „ezüst-oxid” kifejezés úgy tűnik, hogy elégtelen ahhoz, hogy az Ag-ra utaljon₂O.

Ez azért van, mert az Ag ion⁺ bőségesebb, mint a többiek, így az Ag-t fogják venni₂Vagy mint az egyetlen oxid; ami egyáltalán nem helyes.

Ha úgy gondolja, hogy az Ag²⁺ mivel az instabilitás miatt gyakorlatilag nem létezik, akkor csak a +1 és +3 értékekkel rendelkező ionok lesznek jelen; azaz Ag (I) és Ag (III).

Valencias I és III

Mivel az Ag (I) a legkevésbé valens, akkor az elnevezést az -oso melléknév hozzáadásával nevezzük el Argentum. Szóval, az Ag₂Vagy ez az: argentoszoxid, vagy a szisztematikus nómenklatúra szerint diploma monoxid.

Ha az Ag (III) teljesen figyelmen kívül hagyja, akkor a hagyományos nómenklatúrája az argentin-oxid helyett: ezüst-oxid..

Másrészről az Ag (III), amely a nagyobb valencia, hozzáadódik a -ico utótag nevéhez. Szóval, az Ag₂O₃ az: ezüst-oxid (2 Ag ion)³⁺ három O-val^2-). Szintén a szisztematikus nómenklatúra szerinti neve: diplata trioxide.

Ha az Ag szerkezetét megfigyelik₂O₃, feltételezhető, hogy az ózon oxidálódik, OR₃, oxigén helyett. Ezért kovalens karakterének nagyobbnak kell lennie, mivel egy kovalens vegyület Ag-O-O-O-Ag vagy Ag-O kötéssel.₃-Ag.

A komplex ezüst-oxidok szisztematikus nómenklatúrája

Az AgO, amelyet Ag-nek is írtak₄O₄ vagy Ag₂O ∙ Ag₂O₃, ez egy ezüst-oxid (I, III), mivel mindkét szelepe +1 és +3. A szisztematikus nómenklatúra szerinti neve: tetraplate tetraoxid.

Ez a nómenklatúra nagy segítséget nyújt más sztöchiometrikusan összetettebb ezüst-oxidok esetében. Tegyük fel például, hogy a két szilárd anyag 2Ag₂O ∙ Ag₂O₃ és Ag₂O ∙ 3Ag₂O₃.

Az első megfogalmazása megfelelőbb módon lenne: Ag₆O₅ (Ag és O atomok számozása és hozzáadása). A neve tehát hexaplate pentoxid lenne. Megjegyezzük, hogy ez az oxid kevésbé gazdag ezüst összetételű, mint az Ag₂O (6: 5.) < 2:1).

A második szilárd anyag írásakor egyébként: Ag₈O₁₀. A neve oktaplate dekaoxid lenne (8: 10 vagy 4: 5 arányban). Ez a hipotetikus ezüst-oxid "nagyon oxidált" lenne..

alkalmazások

Az ezüst-oxid új és kifinomult felhasználását kereső tanulmányok ma is folynak. Néhány felhasználása az alábbiakban található:

-Az oldatot ammóniában, ammónium-nitrátban és vízben oldjuk, hogy a Tollens reagens képződjön. Ez a reagens hasznos eszköz a szerves kémiai laboratóriumokban végzett minőségi vizsgálatokban. Lehetővé teszi az aldehidek jelenlétének meghatározását a mintában, a pozitív válasz az "ezüst tükör" képződése a kémcsőben..

-A fém cinkkel együtt az ezüst cink-oxid elsődleges elemeit képezi. Ez talán az egyik leggyakoribb és legelterjedtebb felhasználása.

-Gáztisztítóként szolgál, például a CO₂. Melegítéskor felszabadítja a csapdába esett gázokat, és többször újra felhasználható.

-Az ezüst antimikrobiális tulajdonságai miatt oxidja hasznos a bioanalízis és a talajtisztítás vizsgálatában.

-Enyhe oxidálószer, amely képes aldehideket karbonsavakká oxidálni. Azt is használják a Hofmann-reakcióban (tercier aminok) és részt vesz más szerves reakciókban, akár reagensként, akár katalizátorként..

referenciák

1. Bergstresser M. (2018). Ezüst-oxid: képlet, bomlás és képződés. Tanulmány. Visszaváltva: study.com
2. A III / 17E-17F-41C kötet szerzői és szerkesztői. (N.d.). Ezüst-oxidok (Ag (x) O (y)) kristályszerkezet, rácsparaméterek. (Numerikus adatok és funkcionális kapcsolatok a tudomány és a technológia területén), 41C. Springer, Berlin, Heidelberg.
3. Mahendra Kumar Trivedi, Rama Mohan Tallapragada, Alice Branton, Dahryn Trivedi, Gopal Nayak, Omprakash Latiyal, Snehasis Jana. (2015). A Biofield energiakezelés lehetséges hatása az ezüst-oxid por fizikai és termikus tulajdonságaira. International Journal of Biomedical Science and Engineering. Vol. 3, No. 5, pp. 62-68. doi: 10.11648 / j.ijbse.20150305.11
4. Sullivan R. (2012). Ezüst-oxid bomlása. Oregoni Egyetem A lap eredeti címe: chemdemos.uoregon.edu
5. Flint, Deyanda. (2014. április 24.). Ezüst-oxid akkumulátorok használata. Sciencing. A lap eredeti címe: sciencing.com
6. Salman Montasir E. (2016). Az ezüst-oxid (Ag2o) néhány optikai tulajdonságának vizsgálata UVVizible spektrofotométerrel. [PDF]. A lap eredeti címe: iosrjournals.org
7. Bard Allen J. (1985). Standard vizes oldatok. Marcel Dekker. A lap eredeti címe: books.google.co.ve