Sudraba oksīda (Ag2O) struktūra, īpašības, nomenklatūra un izmantošanas veidi



The sudraba oksīds ir neorganisks savienojums, kura ķīmiskā formula ir Ag2O. Spēks, kas apvieno tās atomus, ir pilnīgi jonisks; tāpēc tas sastāv no jonu cietas vielas, kur ir divu Ag katjonu attiecība+ elektrostatiski mijiedarbojas ar anjonu O2-.

Oksīda anjons, O2-, tas izriet no virsmas sudraba atomu mijiedarbības ar vides skābekli; ļoti līdzīgi kā dzelzs un daudzi citi metāli. Sudraba oksīdam raksturīga sudraba gabals vai rotas, nevis sarkanās rotaslietas, kas kļūst rūsas vietā.

Piemēram, attēlā redzams rūdīts sudraba kauss. Ievērojiet tā melno virsmu, lai gan tas joprojām saglabā kādu dekoratīvu spīdumu; tāpēc pat rūsas sudraba priekšmetus var uzskatīt par pietiekami pievilcīgiem dekoratīviem mērķiem.

Sudraba oksīda īpašības ir tādas, ka tās acīmredzot nesaglabā oriģinālo metāla virsmu. To veido istabas temperatūrā, vienkārši saskaroties ar skābekli gaisā; un vēl interesantāk, tā var sadalīties augstās temperatūrās (virs 200 ° C).

Tas nozīmē, ka, ja notiks attēla stikls, un tika pielietota intensīvas liesmas siltums, tas atgūtu sudrabaino spīdumu. Tāpēc tā veidošanās ir termodinamiski atgriezenisks process.

Sudraba oksīdam piemīt arī citas īpašības un tās vienkāršā Ag formula2Vai arī tā ietver sarežģītas strukturālas organizācijas un bagātīgu cietvielu daudzveidību. Tomēr Ag2Vai varbūt, blakus Ag2O3, reprezentatīvākais no sudraba oksīdiem.

Indekss

  • 1 Sudraba oksīda struktūra
    • 1.1. Valensijas skaita izmaiņas
  • 2 Fizikālās un ķīmiskās īpašības
    • 2.1. Molekulmasa
    • 2.2 Izskats
    • 2.3 Blīvums
    • 2.4. Kušanas punkts
    • 2,5 Kps
    • 2.6. Šķīdība
    • 2.7 Kovalents raksturs
    • 2.8. Sadalīšanās
  • 3 Nomenklatūra
    • 3.1. Valencias I un III
    • 3.2. Sistemātiska sudraba oksīdu nomenklatūra
  • 4 Lietojumi
  • 5 Atsauces

Sudraba oksīda struktūra

Kā tā struktūra? Kā minēts sākumā: tā ir jonu cieta viela. Šī iemesla dēļ nevar būt kovalentās saites Ag-O un Ag = O tās struktūrā; jo, ja būtu, šī oksīda īpašības krasi mainītos. Tad tas ir Ag joni+ un O2- attiecība 2: 1 un elektrostatiska piesaiste.

Sudraba oksīda struktūru nosaka pēc tam, kad jonu spēki izkliedējas Ag jonu telpā+ un O2-.

Augšējā attēlā, piemēram, jums ir vienības šūna kubiskā kristāliskā sistēmā: Ag+ ir sudraba zilas sfēras un O2- sarkanās sfēras.

Ja jūs skaitāt sfēru skaitu, jūs atradīsiet, ka no pirmā acu uzmetiena ir deviņi sudrabaini zilas un četras sarkanas krāsas. Tomēr tiek ņemti vērā tikai kubā esošās sfēras fragmenti; to skaitīšana, kas ir kopējās sfēras daļa, ir jāievēro 2: 1 attiecība Ag2O.

AgO tetraedra struktūrvienības atkārtošana4 ieskauj četri citi Ag+, visa melnā cietā viela ir būvēta (novēršot trūkumus vai pārkāpumus, kas var rasties šiem kristāliem).

Izmaiņas ar Valensijas skaitu

Tagad koncentrējieties nevis uz AgO tetraedru4 bet līnijā AgOAg (novērot augšējā kuba virsotnes), sudraba oksīda cietā viela no citas perspektīvas sastāv no vairākiem jonu slāņiem, kas sakārtoti lineāri (kaut arī slīpi). Tas viss izriet no "molekulārās" ģeometrijas ap Ag+.

Iepriekš minēto apstiprināja vairāki pētījumi par tās jonu struktūru.

Sudrabs darbojas galvenokārt ar valenci +1, jo, zaudējot elektronu, tā radītā elektroniskā konfigurācija ir [Kr] 4d10, kas ir ļoti stabils. Citas valences, piemēram, Ag2+ un Ag3+ tie ir mazāk stabili, jo tie zaudē elektronus no orbitālēm, kas gandrīz pilnībā aizpildītas.

Ag jonu3+, tomēr tas ir salīdzinoši mazāk nestabils salīdzinājumā ar Ag2+. Faktiski tas var pastāvēt līdzās Ag+ Ķīmiski bagātina struktūru.

Tā elektroniskā konfigurācija ir [Kr] 4d8, ar nesalīdzinātiem elektroniem tādā veidā, kas dod tai zināmu stabilitāti.

Atšķirībā no lineārajām ģeometrijām ap Ag joniem+, ir konstatēts, ka Ag joniem3+ Tas ir kvadrātveida plakans. Tāpēc sudraba oksīds ar Ag joniem3+ sastāv no slāņiem, kas sastāv no AgO laukumiem4 (ne tetrahedra), ko elektrostatiski savieno ar AgOAg līnijām; Tāda ir Ag4O4 Ag2O ∙ Ag2O3 ar monoklinisku struktūru.

Fizikālās un ķīmiskās īpašības

Ja jūs saskrāpēsiet galvenā attēla sudraba kausa virsmu, jūs iegūtu cietu, kas ir ne tikai melns, bet arī brūns vai brūns tonis (augšējais attēls). Dažas no tās fizikālajām un ķīmiskajām īpašībām, par kurām ziņo momenti, ir šādas:

Molekulmasa

231,735 g / mol

Izskats

Cieta melna brūna pulvera veidā (ņemiet vērā, ka, neskatoties uz to, ka tā ir jonu cieta viela, tai nav kristāliska izskata). Tas ir bez smaržas un sajauc ar ūdeni, piešķir tam metālisku garšu

Blīvums

7,14 g / ml.

Kušanas punkts

277-300 ° C Protams, tā kūst cietā sudrabā; tas ir, tas, iespējams, sabrūk pirms šķidrā oksīda veidošanās.

Kps

1,52 ∙ 10-8 ūdenī pie 20 ° C. Tāpēc tā ir viela, kas nedaudz šķīst ūdenī.

Šķīdība

Ja jūs uzmanīgi paskatīsieties uz tās struktūras tēlu, jūs atradīsiet, ka Ag sfēras2+ un O2- Viņi gandrīz nepiekrīt. Rezultātā kristāliskās režģa iekšpusē var iekļūt tikai mazas molekulas, padarot to nešķīstošu gandrīz visos šķīdinātājos; izņemot tās, kur tas reaģē, piemēram, bāzes un skābes.

Kovalents raksturs

Lai gan ir atkārtoti teikts, ka sudraba oksīds ir jonu savienojums, dažas īpašības, piemēram, tā zemā kušanas temperatūra, ir pretrunā šim apgalvojumam..

Protams, kovalentā rakstura apsvēršana neizjauc to, kas ir izskaidrots tās struktūrai, tas būtu pietiekami, lai to pievienotu Ag struktūrai.2Vai arī sfēru un stieņu modelis, kas norāda kovalentās saites.

Arī Tetraedra un kvadrātveida lidmašīnas AgO4, kā arī AgOAg līnijas, tās būtu saistītas ar kovalentām (vai kovalentām jonu) saitēm.

Paturot to prātā, Ag2Vai arī tas būtu polimērs. Tomēr ieteicams to uzskatīt par jonu cietvielu ar kovalentu raksturu (kura saikne joprojām ir problēma mūsdienās).

Sadalīšanās

Sākumā tika minēts, ka tā veidošanās ir termodinamiski atgriezeniska, tāpēc tā absorbē siltumu, lai atgrieztos pie metāla stāvokļa. To visu var izteikt ar diviem ķīmiskiem vienādojumiem šādām reakcijām:

4Ag (s) + O2(g) => 2Ag2O (s) + Q

2Ag2O (s) + Q => 4Ag (s) + O2(g)

Kur Q ir vienādojuma siltums. Tas izskaidro, kāpēc ugunsgrēks, kas sadedzina sudraba kausa virsmu, atgriež savu sudrabaino spīdumu.

Tāpēc ir grūti pieņemt, ka pastāv Ag2O (l), jo tas uzreiz sadalās ar karstumu; ja vien spiediens ir pārāk augsts, lai iegūtu minēto brūno melno šķidrumu.

Nomenklatūra

Kad tika ieviesta Ag jonu iespēja2+ un Ag3+ papildus kopīgajam un dominējošajam Ag+, termins "sudraba oksīds" sāk izrādīties nepietiekams, lai atsauktos uz Ag2O.

Tas ir tāpēc, ka Ag jonu+ ir daudz vairāk nekā citi, tāpēc Ag tiek pieņemts2Vai kā vienīgais oksīds; kas nav pareizs.

Ja jūs uzskatāt, ka Ag2+ kā praktiski nav, ņemot vērā tā nestabilitāti, tad būs tikai joni ar valentiem +1 un +3; tas ir, Ag (I) un Ag (III).

Valencias I un III

Tā kā tā ir Ag (I) vismazākā valence, tā tiek nosaukta, pievienojot sufiksu -oso tās nosaukumam argentum. Tātad, Ag2Vai tas ir: argentoso oksīds vai, saskaņā ar sistemātisko nomenklatūru, diplomātu monoksīds.

Ja Ag (III) ir pilnībā ignorēts, tad tradicionālajai nomenklatūrai jābūt: sudraba oksīdam argentīna oksīda vietā..

No otras puses, Ag (III), kas ir lielāka valence, pievieno sufiksu -ico tās nosaukumam. Tātad, Ag2O3 ir: sudraba oksīds (2 Ag joni)3+ ar trīs O2-). Arī tā nosaukums saskaņā ar sistemātisko nomenklatūru būtu: diplata trioksīds.

Ja tiek novērota Ag struktūra2O3, var pieņemt, ka tas ir ozona oksidēšanās, OR3, skābekļa vietā. Tāpēc tā kovalentajam raksturam jābūt lielākam, jo ​​tas ir kovalents savienojums ar Ag-O-O-O-Ag vai Ag-O saitēm.3-Ag.

Sistemātiska komplekso sudraba oksīdu nomenklatūra

AgO, arī rakstīts kā Ag4O4 Ag2O ∙ Ag2O3, tas ir sudraba oksīds (I, III), jo tam ir abas valences +1 un +3. Tās nosaukums saskaņā ar sistemātisko nomenklatūru būtu: tetraplate tetraoxide.

Šī nomenklatūra ir ļoti noderīga attiecībā uz citiem stehiometriski sarežģītākiem sudraba oksīdiem. Piemēram, pieņemsim, ka divas cietās vielas 2Ag2O ∙ Ag2O3 un Ag2O ∙ 3Ag2O3.

Pirmā rakstīšana piemērotākajā veidā būtu: Ag6O5 (Ag un O atomu skaitīšana un pievienošana). Viņa vārds būtu heksaplate pentoksīds. Ņemiet vērā, ka šī oksīda sudraba sastāvs ir mazāk bagāts nekā Ag2O (6: 5) < 2:1).

Savukārt, rakstot otru cietumu, tas būtu: Ag8O10. Tās nosaukums būtu oktaplate dekaoksīds (ar attiecību 8:10 vai 4: 5). Šis hipotētiskais sudraba oksīds būtu "ļoti oksidēts"..

Lietojumi

Šodien vēl tiek veikti pētījumi, lai meklētu jaunus un sarežģītus sudraba oksīda izmantošanas veidus. Daži no tā izmantošanas veidiem ir uzskaitīti tālāk:

-To izšķīdina amonjakā, amonija nitrāta un ūdens veidā, veidojot Tollens reaģentu. Šis reaģents ir noderīgs līdzeklis kvalitatīvās analīzēs organiskās ķīmijas laboratorijās. Tas ļauj noteikt aldehīdu klātbūtni paraugā, pozitīvā reakcija ir "sudraba spoguļa" veidošanās mēģenē..

-Kopā ar metālisko cinku tas veido sudraba cinka oksīda primārās baterijas. Tas, iespējams, ir viens no visizplatītākajiem un mājīgākajiem lietojumiem.

-Tas kalpo kā gāzes attīrītājs, absorbējot, piemēram, CO2. Kad tas ir sasildīts, tas atbrīvo notverto gāzi un to var atkārtoti izmantot vairākas reizes.

-Sudraba antimikrobiālo īpašību dēļ tā oksīds ir noderīgs bioanalīzes un augsnes attīrīšanas pētījumos.

-Tas ir viegls oksidētājs, kas spēj oksidēt aldehīdus karboksilskābēs. To izmanto arī Hofmann reakcijā (terciārajos amīnos) un piedalās citās organiskās reakcijās, vai nu kā reaģents, vai katalizators..

Atsauces

  1. Bergstresser M. (2018). Sudraba oksīds: formula, sadalīšanās un veidošanās. Pētījums. Saturs iegūts no: study.com
  2. III / 17E-17F-41C apjoma autori un redaktori. (s.f.). Sudraba oksīdi (Ag (x) O (y)) kristāla struktūra, režģa parametri. (Ciparu dati un funkcionālās attiecības zinātnē un tehnoloģijā), vol 41C. Springer, Berlīne, Heidelberga.
  3. Mahendra Kumar Trivedi, Rama Mohan Tallapragada, Alise Branton, Dahryn Trivedi, Gopal Nayak, Omprakash Latiyal, Snehasis Jana. (2015). Biofield enerģijas apstrādes potenciālā ietekme uz sudraba oksīda pulvera fizikālajām un termiskajām īpašībām. Starptautiskais Biomedicīnas zinātnes un inženierzinātņu žurnāls. Vol. 3, No. 5, pp. 62-68. doi: 10.11648 / j.ijbse.20150305.11
  4. Sullivan R. (2012). Sudraba oksīda sadalīšanās. Oregonas Universitāte Saturs iegūts no: chemdemos.uoregon.edu
  5. Flint, Deyanda. (2014. gada 24. aprīlis). Sudraba oksīda bateriju izmantošana. Science. Saturs iegūts no: sciencing.com
  6. Salman Montasir E. (2016). Dažu sudraba oksīda (Ag2o) optisko īpašību izpēte, izmantojot UVVisible spektrofotometru. [PDF] Saturs iegūts no: iosrjournals.org
  7. Bard Allen J. (1985). Standarta potenciāli ūdens šķīdumā. Marcel Dekker. Saturs iegūts no: books.google.co.ve