Серебро — элемент побочной подгруппы первой группы, пятого периода периодической системы химических элементов, с атомным номером 47. Обозначается символом Ag (лат. Argentum). Один из дефицитных элементов. Простое вещество серебро (CAS-номер: 7440-22-4) — ковкий, пластичный благородный металл серебристо-белого цвета. Кристаллическая решётка — гранецентрированная кубическая.
Температура плавления — 963°C, плотность — 10,5 г/см³.
Серебро известно с древнейших времён. Это связано с тем, что в своё время серебро, равно как и золото, часто встречалось в самородном виде — его не приходилось выплавлять из руд. Это предопределило довольно значительную роль серебра в культурных традициях различных народов. В Ассирии и Вавилоне серебро считалось священным металлом и являлось символом Луны.
В средние векасеребро и его соединения были очень популярны среди алхимиков. С середины XIII века серебро становится традиционным материалом для изготовления посуды. Кроме того, серебро и по сей день используется для чеканки монет.
Сварка по ржавчине согнутым электродом AG E-46 PREMIUM. Подойдут начинающим. #сварка #электроды
Происхождение названия
Достаточно очевидно, что русск. серебро , польск. srebro , болг. сребро , ст.-слав. сьребро восходят к праславянскому *sьrebro, которое имеет соответствия в балтийских (лит. sidabras , др.-прусск. sirablan) и германских (готск. silubr , нем. Silber , англ. silver ) языках.
Дальнейшая этимология за пределами германо-балто-славянского круга языков неясна, предполагают либо сближение с анатолийским subau-ro «блестящий», либо раннее заимствование из языков Ближнего Востока: ср. аккадск. sarpu «очищенное серебро», от аккадск. sarapu «очищать, выплавлять». По-гречески серебро — «άργυρος», «árgyros», от индоевропейского корня «*H₂erǵó-, *H₂erǵí-», означающего «белый», «блистающий». Отсюда происходит и его латинское название — «argentum».
Нахождение в природе
Определённая часть благородных и цветных металлов встречается в природе в самородной форме. Известны и документально подтверждены факты нахождения не просто больших, а огромных самородков серебра. Так, например, в 1477 году на руднике «Святой Георгий» (месторождение Шнееберг в Рудных горах в 40-45 км от города Фрайберг) был обнаружен самородок серебра весом 20 т. Глыбу серебра размером 1 х 1 х 2,2 м выволокли из горной выработки, устроили на ней праздничный обед, а затем раскололи и взвесили.
В Дании, в музее Копенгагена, находится самородок весом 254 кг, обнаруженный в 1666 году на норвежском руднике Конгсберг. Крупные самородки обнаруживали и на других континентах. В настоящее время в здании парламента Канады хранится одна из добытых на месторождении Кобальт в Канаде самородных пластин серебра, имеющая вес 612 кг. Другая пластина, найденная на том же месторождении и получившая за свои размеры название «серебряный тротуар», имела длину около 30 м и содержала 20 т серебра. Однако, при всей внушительности когда-либо обнаруженных находок, следует отметить, что серебро химически более активно, чем золото, и по этой причине реже встречается в природе в самородном виде.
6.7. Монетные металлы Cu, Ag, Au
Известно более 50 природных минералов серебра, из которых важное промышленное значение имеют лишь 15-20, в том числе:
самородное серебро;
электрум (золото-серебро);
кюстелит (серебро-золото);
аргентит (серебро-сера);
прустит (серебро-мышьяк-сера);
бромаргерит (серебро-бром);
кераргирит (серебро-хлор);
пираргирит (серебро-сурьма-сера);
стефанит (серебро-сурьма-сера);
полибазит (серебро-медь-сурьма-сера);
фрейбергит (медь-сера-серебро);
аргентоярозит (серебро-железо-сера);
дискразит (серебро-сурьма);
агвиларит (серебро-селен-сера) и другие.
Как и другим благородным металлам, серебру свойственны два типа проявлений:
- собственно серебряные месторождения, где оно составляет более 50 % стоимости всех полезных компонентов;
- комплексные серебросодержащие месторождения (в которых серебро входит в состав руд цветных, легирующих и благородных металлов в качестве попутного компонента).
Собственно серебряные месторождения играют достаточно существенную роль в мировой добыче серебра, однако следует отметить, что основные разведанные запасы серебра (75 %) приходятся на долю комплексных месторождений.
Физические свойства
Самородок серебра
Чистое серебро — довольно тяжёлый (легче свинца, но тяжелее меди), необычайно пластичный серебристо-белый металл (коэффициент отражения света близок к 100 %). Тонкая серебряная фольга в проходящем свете имеет фиолетовый цвет. C течением времени металл тускнеет, реагируя с содержащимися в воздухе следами сероводорода и образуя налёт сульфида. Обладает высокой теплопроводностью. При комнатной температуре имеет самую высокую электропроводность среди всех известных металлов.
Химические свойства
Серебро, будучи благородным металлом, отличается относительно низкой реакционной способностью, оно не растворяется в соляной и разбавленной серной кислотах. Однако в окислительной среде (в азотной, горячей концентрированной серной кислоте, а также в соляной кислоте в присутствии свободного кислорода) серебро растворяется:
Растворяется оно и в хлорном железе, что применяется для травления:
Серебро также легко растворяется в ртути, образуя амальгаму (жидкий сплав ртути и серебра).
Серебро не окисляется кислородом даже при высоких температурах, однако в виде тонких пленок может быть окислено кислородной плазмой или озоном при облучении ультрафиолетом. Во влажном воздухе в присутствии даже малейших следов двухвалентной серы (сероводород, тиосульфаты, резина) образуется налет малорастворимого сульфида серебра, обуславливающего потемнение серебряных изделий:
Свободные галогены легко окисляют серебро до галогенидов:
Однако на свету эта реакция обращается, и галогениды серебра (кроме фторида) постепенно разлагаются.
При нагревании с серой серебро дает сульфид.
Наиболее устойчивой степенью окисления серебра в соединениях является +1. В присутствии аммиака соединения серебра (I) дают легко растворимый в воде комплекс [Ag(NH3)2] + . Серебро образует комплексы так же с цианидами, тиосульфатами. Комплексообразование используют для растворения малорастворимых соединений серебра, для извлечения серебра из руд. Более высокие степени окисления (+2, +3) серебро проявляет только в соединении с кислородом (AgO, Ag2O3) и фтором (AgF2, AgF3), такие соединения гораздо менее устойчивы, чем соединения серебра (I).
Соли серебра (I), за редким исключением (нитрат, фторид), нерастворимы в воде, что часто используется для определения ионов галогенов (хлора, брома, йода) в водном растворе.
Применение
Серебряная монета
- Так как обладает наибольшей электропроводностью, теплопроводностью и стойкостью к окислению кислородом при обычных условиях, применяется для контактов электротехнических изделий, например, контакты реле, ламели, а также многослойных керамических конденсаторов.
- В составе припоев: медносеребряный припой ПСР-45 используется для пайки медных котлов, чем выше процент серебра, тем выше качество; иногда также, добавляя его к свинцу в количестве 5 %, им заменяют оловянный припой.
- В составе сплавов: для изготовления катодовгальванических элементов (батареек).
- Применяется как драгоценный металл в ювелирном деле (обычно в сплаве с медью, иногда с никелем и другими металлами).
- Используется при чеканке монет, наград — орденов и медалей.
- Галогениды серебра и нитрат серебра используются в фотографии, так как обладают высокой светочувствительностью.
- Из-за высочайшей электропроводности и стойкости к окислению применяется:
- в электротехнике и электронике как покрытие ответственных контактов
- в СВЧ технике как покрытие внутренней поверхности волноводов
Области применения серебра постоянно расширяются и его применение — это не только сплавы, но и химические соединения. Определённое количество серебра постоянно расходуется для производства серебряно-цинковых и серебряно-кадмиевых аккумуляторных батарей, обладающих очень высокой энергоплотностью и массовой энергоёмкостью и способных при малом внутреннем сопротивлении выдавать в нагрузку очень большие токи.
Серебро используется в качестве добавки (0,1—0,4 %) к свинцу для отливки токоотводов положительных пластин специальных свинцовых аккумуляторов (очень большой срок службы (до 10—12 лет) и малое внутреннее сопротивление). Хлорид серебра используется в хлор-серебряно-цинковых батареях, а также для покрытий некоторых радарных поверхностей. Кроме того, хлорид серебра, прозрачный в инфракрасной области спектра, используется в инфракрасной оптике. Монокристаллы фторида серебра используются для генерации лазерного излучения с длиной волны 0,193 мкм (ультрафиолетовое излучение).
Серебро используется в качестве катализатора в фильтрах противогазов.
Ацетиленид серебра (карбид) изредка применяется как мощное инициирующее взрывчатое вещество (детонаторы).
Фосфат серебра используется для варки специального стекла, используемого для дозиметрии излучений. Примерный состав такого стекла: фосфат алюминия — 42 %, фосфат бария — 25 %, фосфат калия — 25 %, фосфат серебра — 8 %.
Перманганат серебра, кристаллический тёмно-фиолетовый порошок, растворимый в воде; используется в противогазах. В некоторых специальных случаях серебро так же используется в сухих гальванических элементах следующих систем: хлор-серебряный элемент, бром-серебряный элемент, йод-серебряный элемент.
Серебро зарегистрировано в качестве пищевой добавки Е174.
В медицине
Одной из важных сфер использования серебра являлась алхимия, тесно связанная с медициной. Уже за 3 тыс. лет до н. э. в Китае, Персии и Египте были известны лечебные свойства самородного серебра. Древние египтяне, например, прикладывали серебряную пластину к ранам, добиваясь их быстрого заживления.
О способности этого металла долгое время сохранять воду пригодной для питья также знали с древних времен. Например, персидский царь Кир в военных походах перевозил воду только в серебряных сосудах. Знаменитый средневековый врач Парацельс лечил некоторые болезни «лунным» камнем — азотнокислым серебром (ляпис). Этим средством в медицине пользуются и поныне.
Мелкораздробленное серебро широко применяется для обеззараживания воды. Вода, настоянная на порошке серебра (как правило, применяют посеребренный песок) или профильтрованная через такой песок, почти полностью обеззараживается. Серебро в виде ионов активно взаимодействует с различными другими ионами и молекулами.
Малые концентрации полезны, так как серебро уничтожает многие болезнетворные бактерии. Установлено также, что ионы серебра в малых концентрациях способствуют повышению общей сопротивляемости организма к инфекционным заболеваниям [источник не указан 203 дня] . Развивая это направление использования, в довершение к зубным пастам, защитным карандашам, керамическим плиткам, покрытым серебром, в Японии даже стали изготавливать ладан, который содержит ионизированное серебро и при сжигании высвобождает ионы, убивающие бактерии. На этом свойстве серебра основано действие таких лекарственных препаратов, как протаргол, колларгол и др., представляющих собой коллоидные формы серебра и способствующих излечению гнойных поражений глаз.
Давно известно что если к серебряным электродам приложить напряжение в несколько вольт, то их обеззараживающее действие заметно усиливается (данный эффект использовался в портативных бытовых приборах для обеззараживания воды). Значительное усиление эффекта наблюдается если на поверхности электродов выращивать серебряные наностолбики. При этом напряжение не обязательно прикладывать непосредственно к электродам, а можно создавать внешним полем.
Ещё более эффективно действует слабый раствор комплексного соединения серебра с аммиаком, применяющийся в медицине под названием аммарген (производное от слов «аммиак» и «аргентум»). Нитраты серебра в виде раствора аммаргена широко применяются для промывания ран или слизистой оболочки при различных воспалительных состояниях, а также используются в изготовлении различных антибактериальных средств.
Физиологическое действие
Обычно серебро поступает в организм с водой и пищей в ничтожно малых количествах — всего 7 микрограммов в сутки. И при этом такое явление, как дефицит серебра, пока нигде не описано. Ни один из серьёзных научных источников не относит серебро к жизненно важным биоэлементам. Серебро — это тяжёлый металл. Пить воду с ионами серебра не стоит.
Подобная позицией характеризуется медицинское сообщество всего мира (за исключением Индии).
Добыча серебра
Предполагается, что первые месторождения серебра находились в Сирии в (5000-3400 гг. до н. э.), откуда металл привозили в Египет.
В VI—V веках н. э. центр добычи серебра переместился в Лаврийские рудники в Греции.
C IV по середину I века до н. э. лидером по производству серебра были Испания и Карфаген.
Во II—XIII вв. действовало множество рудников по всей Европе, которые постепенно истощались.
В XV—XVI вв. на первый план выходят Рудные горы.
Освоение Америки привело к открытию богатейших месторождений серебра в Кордильерах. Главным источником становится Мексика, где в 1521—1945 гг. было добыто около 205 тыс. т металла — около трети всей добычи за этот период. В крупнейшем месторождении Южной Америки — Потоси — за период с 1556 по 1783 год добыто серебра на 820513893 песо и 6 «прочных реалов» (последний в 1732 году равнялся 85 мараведи).
В России первое серебро было добыто 1704 году на Нерчинских рудниках Забайкалья. Некоторое количество добывалось на Алтае. Лишь в середине XX века освоены многочисленные месторождения на Дальнем Востоке.
В 2008 году всего добыто 20 900 т серебра. Лидером добычи является Перу (3 600 т), далее следуют Мексика (3 000 т), Китай (2 600 т), Чили (2 000 т), Австралия (1 800 т), Польша (1 300 т), США (1 120 т), Канада (800 т).
На 2008 год, лидером добычи серебра в России является компания Полиметалл, добывшая в 2008 году 535 т [5] .
Мировые запасы серебра оцениваются в 570 000 т.
Источник: himsnab-spb.ru
Серебро и его характеристики
Серебро – сорок седьмой элемент Периодической таблицы. Обозначение – Ag от латинского «argentum». Расположен в пятом периоде, IB группе. Относится к металлам. Заряд ядра равен 47.
В качестве примеси серебро присутствует почти во всех медных и особенно свинцовых рудах. Из этих руд получают около 80% всего добываемого серебра.
Чистое серебро – очень мягкий, тягучий металл (рис. 1), оно лучше всех металлов проводит теплоту и электрический ток.
Серебро – малоактивный металл. В атмосфере воздуха оно не окисляется ни при комнатных температурах, ни при нагревании. Часто наблюдаемое почернение серебряных предметов – результат образования на поверхности черного сульфида серебра Ag2S.
Рис. 1. Серебро. Внешний вид.
Атомная и молекулярная масса серебра
ОПРЕДЕЛЕНИЕ
Относительной молекулярная масса вещества (Mr) – это число, показывающее, во сколько раз масса данной молекулы больше 1/12 массы атома углерода, а относительная атомная масса элемента (Ar) — во сколько раз средняя масса атомов химического элемента больше 1/12 массы атома углерода.
Поскольку в свободном состоянии серебро существует в виде одноатомных молекул Ag, значения его атомной и молекулярной масс совпадают. Они равны 107,8682.
Изотопы серебра
Известно, что в природе серебро может находиться в виде двух стабильных изотопов 107 Ag и 109 Ag. Их массовые числа равны 107 и 109 соответственно. Ядро атома изотопа серебра 107 Ag содержит сорок семь протонов и шестьдесят нейтронов, а изотопа 109 Ag – такое число протонов и шестьдесят два нейтрона.
Существуют искусственные нестабильные изотопы серебра с массовыми числами от 93-х до 130-ти, а также тридцать шесть изомерных состояния ядер, среди которых наиболее долгоживущим является изотоп 104 Ag с периодом полураспада равным 69,2 минуты.
Ионы серебра
На внешнем энергетическом уровне атома серебра имеется один электрон, который является валентным:
1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 6 4d 9 5s 2 .
В результате химического взаимодействия серебро отдает свой валентный электрон, т.е. является его донором, и превращается в положительно заряженный ион:
Молекула и атом серебра
В свободном состоянии серебро существует в виде одноатомных молекул Ag. Приведем некоторые свойства, характеризующие атом и молекулу серебра:
Энергия ионизации атома, кДж/моль
Радиус атома, нм
Сплавы серебра
На практике чистое серебро вследствие мягкости почти не применяется: обычно его сплавляют с большим или меньшим количеством меди. Сплавы серебра служат для изготовления ювелирных и бытовых изделий, монет, лабораторной посуды.
Примеры решения задач
Задание | Вычислите массовую долю нитрата серебра в растворе, полученном при растворении соли массой 40 г в воде количеством 20 моль. |
Решение | Найдем массу воды (молярная масса 18 г/моль): |
m (H2O)= 20 × 18 = 360 г.
Рассчитаем массу раствора нитрата серебра:
msolution(AgNO3) = 40 + 360 = 400 г.
Вычислим массовую долю нитрата серебра в растворе:
ω (AgNO3)=40 / 400 × 100% = 10%.
Задание | При растворении 3 г сплава меди и серебра в концентрированной азотной кислоте получили 7,34 г смеси нитратов. Определите массовые доли металлов в сплаве. |
Решение | Запишем уравнения реакций взаимодействия металлов, представляющих собой сплав (медь и серебро), в концентрированной азотной кислоте: |
В результате реакции образуется смесь, состоящая из нитрата серебра и нитрата меди (II). Пусть количество вещества меди в сплаве составляет х моль, а количество вещества серебра – у моль. Тогда массы этих металлов будут равны (молярная масса меди 64 г/моль, серебра – 108 г/моль):
m (Cu) = n (Cu) × M (Cu);
m (Cu)= x × 64 = 64x.
m (Ag) = n (Ag) × M (Ag);
m (Ag)= x × 108 = 108y.
Согласно условию задачи, масса сплава равна 3 г, т.е.:
По уравнению (1) n(Cu) : n(Cu(NO3)2) = 1:1, значит n(Cu(NO3)2) = n(Cu) =х. Тогда масса нитрата меди (II) составляет (молярная масса равна 188 г/моль) 188х.
Согласно уравнению (2), n(Ag) : n(AgNO3) = 1:1, значит n(AgNO3) = n(Ag) =y. Тогда масса нитрата серебра составляет (молярная масса равна 170 г/моль) 170y.
По условию задачи масса смеси нитратов равна 7,34 г:
188 х + 170 у = 7,34.
Получили систему уравнений с двумя неизвестными:
Выразим из первого уравнения х и подставим это значение во второе уравнение, т.е. решим систему методом подстановки.
Значит количество вещества серебра равно 0,01 моль. Тогда, масса серебра в сплаве равна:
m (Ag) = n (Ag) × M (Ag) = 0,01 × 108 = 1,08г.
Не вычисляя x можно найти массу меди в сплаве:
m (Cu) = malloy– m (Ag) = 3 – 1,08 = 1,92 г.
Определим массовые доли металлов в смеси:
ω (Cu)= 1,92 / 3 × 100% = 64%;
ω (Ag)= 1,08 / 2 × 100% = 36%.
Источник: ru.solverbook.com
Silver as a chemical element in the Mendeleev table (Ag): history of the metal, description, physical and chemical properties, pure and alloy applications
Silver — Ag or Argentum, an element of group 11 of the fifth period of the table described by D. I. Mendeleev. This simple substance is ductile metal silver-gray color. It is classified as noble, but it oxidizes in the air over time, going black. The substance has been known since ancient times and plays an important role as an industrial raw material for exquisite costume jewelry.
Article content
- History of silver mining from ancient times: different meanings and uses
- The discovery of the chemical element, its formula and its place in the Mendeleev table. Etymology of the term and its translation
- The form of existence of silver in nature. The main deposits
- Natural Silver Minerals
- Physical properties of silver
- Chemical characteristics of the element
- Studying silver as a chemical element at school in Chemistry
- Wide application of the chemical properties of silver
- Subject: Q
- electrum — includes gold and silver;
- custelite — contains more white metal;
- argentine is a compound with sulfur;
- Prustite is a solid solution of silver, sulfur, and arsenic, quite toxic;
- bromargerite is a compound with bromine;
- Cerargyrite is a complex of chloride substances;
- pyrargyrite and stephanite — also include sulfur, antimony;
- polybasite — complemented by copper;
- Freybergite is a complex with copper, sulfur;
- argentoyarosite — includes iron;
- dyscrasite is a compound with antimony;
- Agvilarite — also contains selenium.
- For contacts of electrical products — precious metal exhibits the highest electrical and thermal conductivity. Since the 19th century, it has been used to make relay contacts, lamellae, and ceramic capacitors.
- A constituent of various solders — due to its malleability it can literally connect different materials. The metal is indispensable for soldering. Compositions with a high proportion of it are used by jewelers, with a medium proportion — in technical products, from liquid rocket engines to switches. When lead is added, silver solder replaces tin solder.
- For the manufacture of electric circuits — the substance forms solid solutions with a huge number of elements. This property is exploited in the manufacture of, for example, cathodes of galvanic elements.
- As a precious metal in the jewelry industry, it has a luxurious appeal and is in demand for the most delicate, exquisite jewelry: diadems, earrings, rings, bracelets. It is used more often in alloys with a small amount of nickel or copper: they are stronger.
- For minting coins, medals — silver money has been minted since the beginning of time. Today the material is used to make jubilee coins, to mint orders and medals.
- In photography, substance halides decompose in the light, the surface treated with them turns black. This property is used for black and white photography.
- To «disperse clouds» before a parade — spraying the skies with silver iodide causes a dramatic change in local temperature. In this way they ensure good weather at important events.
- In the manufacture of electrical engineering, electronics coated contacts and conductors in high-frequency circuits, the inner surface of waveguides. The metal provides the highest electrical conductivity.
- For mirrors, amalgam gives the mirror a much higher reflectivity than aluminum.
- As a catalyst in chemical processes — the substance accelerates chemical reactions in industrial production, for example, in obtaining epoxy from ethylene.
- The field of medicine — the antibacterial properties of silver were exploited in the times of Egypt and Ancient Greece. The metal is used to disinfect air conditioner filters, water purifiers.
A side note. 70% of silver deposits refer to complex.
Physical properties of silver
The substance exhibits the typical properties of a metal. It is quite heavy, but lighter than lead. It is very ductile. It can be used to forge the thinnest wire or cloth. The crystalline lattice is face-centered, cubic, which accounts for its high electrical conductivity.
916 hallmark with a star, what is this metal, gilded silver or gold: composition, year of manufacture, cost per gram, the use of high hallmark today and antique antiquities
The color of the line | Silver White |
Transparency | Opaque |
Shine | Metal |
Spiciness | No |
Hardness (Mohs scale) | 2,5-3 |
Durability | Moldable, malleable |
Density | 10.1-11.1 g/cc |
Melting point | 962 С |
The Fracture | No |
Radioactivity (GRapi) | |
Magnetism | Diamagnetic |
Chemical characteristics of the element
The chemical properties are not too diverse: the substance is rather inert, as a noble metal does not dissolve with hydrochloric or sulfuric acid. But if you create certain conditions, the metal will show chemical activity.
O2 | It does not interact with air oxygen even at high temperatures. It is possible to obtain the oxide by interaction with ozone |
H2S + O2 | Forms a compound with sulfur, in the presence of even traces of it |
Halogens (CL2, I2) | Oxidized to halide |
S | The reaction proceeds by heating to sulfide |
FeCl3 | Dissolves to form chloride |
HNO3 | Interacts with hot concentrated acid |
The substance tends to form complex complexes with cyanides, ammonia, thiosulfates.
Studying silver as a chemical element at school in Chemistry
Silver as a chemical element begins to be studied as early as 8th grade. It exhibits typical properties noble metal, serves as a kind of model for them.
When studying inorganic chemistry, the characteristics of a substance are brought closer and the equations of various chemical reactions are parsed. Experiments with the material are revealing and interesting. However, the cost of reagents limits the number of experiments.
Wide application of the chemical properties of silver
The use of a substance is more often based on its physical properties than on its chemical properties, since its reactivity is very limited.
Salts resulting from the interaction of metal with acids (nitrate, chloride) are toxic and are used for medicinal purposes.
Источник: dragomet.com