При взаимодействии кислорода с серебром в зависимости от условий происходит: I) адсорбция кислорода на поверхности серебра как без диссоциации молекул на атомы, так и с частичной или полной диссоциацией; 2) растворение кислорода в серебре; 3) образование оксидов. о слоем оксида Ag2o толщиной порядка 12 А [22, с.402]. Температура, при которой упругость диссоциации оксида серебра соответствует атмосферному давлению, составляет 457 — 460 К [23].
Образование поверхностного оксида на серебряной фольге при 523 К в атмосфере кислорода исследовали Поспелова с соавторами [24]. Поскольку выше 473 К при 0 = Кг Па образование оксида серебра невозможно, то при этих условиях происходит образование несте-хиометрического оксида или раствора этого оксида в поверхностном слое.
В работе Бентона с соавторами [ 25] показано, что скорость образования оксида пропорциональна давлению кислорода. Процесс окисления в интервале 373+443 К характеризуется энергией активации в 92 кДж/моль. Аллен [ 26], изучая кинетику разложения Ag20 , нашел энергию активации І5Г кДж/моль. Окисление серебра при 643 К и о — Ю7Па изучено в работе Менделя [27].
Кристэллографиче-ское исследование оксида, полученного в таких условиях, показало, что окисление протекает через процесс зэродышеобразования. Отто [28] обобщил данные по системе Agz0-/g-02 и на основании точного машинного расчета термодинамических констант получил в интервале температур 446-773 К следующую температурную зависимость упругости диссоциации оксида серебра: Соответствующая ему температурная зависимость стандартного потенциала оксида серебра показана на рис.4.4.
Энтальпия образования оксида серебра в данном диапазоне температур составляет 30,1-24,9 кДж/моль. Адсорбции кислорода на серебре в диапазоне температур 373-623 К посвящен ряд работ [29-41], из которых следует, что в большинстве случаев встречаются две адсорбционные формы: 0 и 0 , количество которых зависит от Рл температуры и типа кри-сталлографической грани. Наблюдаемым формам хемосорбции соответствуют поверхностные соединения AgJ)(Л) при[0]ДЛд] 1/2 и Лд,Д(/7) при Г0]/[Ад] . Так, Шмельцер и Толлефсон [29], изучая адсорбцию кислорода на серебре при давлениях 2,6.10 — 9,2 1СГ Па и Т = 453 — 573 К показали, что на его поверхности появляются более одного типа комплексов кислорода. Равновесие между атомами кислорода на поверхности в газе может быть представлено уравнениями: При 453-493 К процесс (А) протекает быстро, а процесс (В) медленно. При 533-573 К оба процесса протекают быстро, В работе Кцандерна [30] изучалась адсорбция и десорбция кислорода на серебряном порошке при Р0 = 1,3-10 Па и Т = 196 -623 К. В зависимости от температуры различают три формы адсорбированного кислорода I) слабо адсорбированный кислород, который быстро десорбируется при 473-523 К; 2) сильно адсорбированный кислород, который частично входит в решетку и слабо десорбируется при 623 К и 3) кислород с сильной связью,разрушающейся только при восстановлении в СО, Две формы адсорбции кислорода на серебре рассматривали Островский и Темкин [31] при измерении дифференциальной теплоты адсорбции при различных покрытиях поверхности кислородом, а также Фогель Г32] при изучении эмиссии от серебряной ленты при 473-773 К и Р0 = 2,6-Ю»3 — 2,6-Ю»2 Па. 2 .
Для адсорбции кислорода при повышенных температурах характерна более высокая степень покрытия [0]/ АYP [44,45,49]. В твердом серебре максимум растворимости (0,067 ат) соответствует температуре 1213 К, в расплавленном (до 2 ат.%) — 1273 К [46, с.23].
Предполагают, что кислород в расплавленном серебре находится в форме раствора оксиде серебра [23]. Симоне [49], предположив, что и в твердом серебре кислород может растворяться в виде Ag2o, вычислил из данных работы [45] растворимость Ag2o при различных температурах для давлений, соответствующих диссоциации оксида (таблица 1.2). Для температурного интервала 873-1196 К теплота растворения составила 70,3 кДж/г-зт кислорода. Доманский [4-7] путем термодинамического расчета нашел зависимость коэффициента активности оксида серебра в серебре от температуры в виде: а-также другие термодинамические зависимости, из которых следует минимум растворимости кислорода в серебре при 873 К.
Этот минимум экспериментально обнаружил Стихи с соавторами [45] при изучении растворимости кислорода в интервале Т = 673-1073 К и давлениях 6,6 Кг — 105,6 10 Па. По их мнению, минимум растворимости может быть связан с переходом серебра из одной аллотропной формы в другую или с тем, что при температурах меньше 673 К кислород растворен в форме /q20 , а при Т 673 К — в атомном виде. По мнению Айхенауэра с соавторами [50], этот минимум можно объяснить адсорбцией кислорода на серебре и этим же вызвано отклонение растворимости от закона 1/57 при низких температурах и г давлениях кислорода. При температурах, лежащих в интервале 685-1135 К, независимо от того, растворяется ли кислород в серебре в атомарном виде или в виде Agz0 , его суммарная растворимость пропорциональна іРо и выражается уравнением: При температуре Т и равновесном давлении кислорода Р в 100 г серебра растворяется I кислорода: Наиболее достоверными нам представляются данные работ [53,54], которые между собой хорошо сходятся. Поэтому в дальнейшем для коэффициента диффузии мы использовали формулу
Оригинал текста доступен для загрузки на странице содержания
Источник: studexpo.net
Серебро. Оксиды
Зарегистрируйся в два клика и получи неограниченный доступ к материалам,а также промокод на новый заказ в Автор24. Это бесплатно.
Серебро при температуре 170 0С на воздухе начинает покрываться тонкой оксидной пленкой, состава Ag2О , а под действием озона образуются высшие оксиды серебра: Ag2О2, Ag2О3. Необходимо подчеркнуть, что причиной почернения серебра при обычных условиях есть не оксид серебра (Ag2О), а сульфид серебра Ag2S , который дает тонкий слой темного цвета. Оксид серебра (I) есть продуктом взаимодействия нитрата серебра сo щелочью в водном растворе: 2AgNO3 + 2NaOH —Ag2O + 2NaNO3 + H2O (4.1)Эта реакция проходит, через образования гидроксида серебра ,который быстро разлагается на оксид серебра (I) и воду: 2AgOH —Ag2O + H2O (4.2)
Оксид серебра (I) Ag2O выпадает из растворов солей серебра в виде коричневого осадка Чистый оксид серебра (I) есть так же продуктом анодного окисления металлического серебра в дистиллированной воде. По своим кислотно-основным свойствам оксид серебра (I) относится к основным оксидам, так он, растворяясь в разбавленной серной кислоте : Ag2O + H2SO4 (разб.) = Ag2SO4 + H2O (4.3) При нагревании оксида серебра (I) до 300 0C градусов он разлагается согласно уравнения;
2Ag2O = 4Ag + O2 (4.4) Оксид серебра растворяется в плавиковой и азотной кислотах, в солях аммония, в растворах цианидов щелочных металлов, в аммиаке и другие. Ag2O + 2HF = 2AgF + Н2О (4.5) Ag2O + 2HNO3 = 2AgNO3 + Н2О (4.6) Аммиак переводит Ag2O в катион диамминсеребра(I) — [Ag(NH3)2]+; подобный катион образуют все растворимые и некоторые малорастворимые соли серебра (последние за счет комплексообразования переходят в раствор)
Восстанавливают оксид серебра (Ag2О) в водной суспензии до металлического серебра (Ag) возможно с помощью водорода, оксида углерода, перекиси водородаAg2О + H2 ( при температуре 40 градусов) = 2Ag + Н2О (4.7)Ag2О + CO = 2Ag + CO2 (4.8)Ag2О + H2O2 = 2Ag + H2O + O2 (4.9) Отметим основные физико-химические характеристики Ag2О
Цвет черно-коричневый
Сингония – кубическая
Тпл 8150С
Плотность 7,1 г/см3
Ср0 65,79 Дж/мольК
∆ Н0 обр -31,1 кДж/моль
∆ Н0плав 15,5 кДж/моль
S0298120,84 Дж/моль* К
Оксид серебра (I) обладает светочувствительностью и медленно чернеет на свету при этом выделяется кислород .
Кроме оксида одновалентного серебра Ag2O существуют и другие оксиды серебра: двухвалентного оксида серебра AgO (или Ag’Ag»‘О2),
Зарегистрируйся, чтобы продолжить изучение работы
5.Соли серебра (галогениды)
Хлорид серебра (I), бромид серебра (I), йодид серебра (I) образуются в виде творожистых осадков (белого, желтовато-белого, желтого цвета соответственно) при смешивании раствора нитрата серебра (I) и раствора соли соответствующего галогенида [4]. Нерастворимы в воде (незначительная растворимость понижается от хлорида к йодиду). Хлорид серебра (I) растворяется в концентрированном растворе хлорида натрия с образованием комплекса [Ag(Cl)2]-. Галогениды светочувтсвительны
Образование белого творожистого осадка хлорида серебра
Ag+ + Cl- = AgCl↓(5.1)желтовато-белого осадка бромида серебра,
Ag+ + Br- = AgBr↓ (5.2)
образование желтого осадка иодида серебра :Ag+ + I- = AgI↓ (5.3) Как видно из выше изложенных реакций, галогениды серебра (кроме фторида) нерастворимы, а бромид и иодид даже имеют окраску. Но отличительная черта их не в этом. Данные соединения разлагаются под действием света на серебро и соответствующий галоген, что также помогает их идентифицировать.
Поэтому часто емкости с этими солями испускают запахи. Также при добавлении к данным осадкам тиосульфата натрия происходит растворение:AgHal + 2Na2S2O3 = Na3[Ag(S2O3)2] + NaHal, (Hal = Cl, Br, I). (5.4)То же самое произойдет при добавлении жидкого аммиака или его конц. раствора. Растворяется только AgCl. AgBr и AgI в аммиаке практически нерастворимы: AgCl + 2NH3 = [Ag(NH3)2]Cl (5.5)
Рассмотрим конкретно свойства каждого из галогенидов Хлорид серебра — белый порошок который на свету темнеет становясь серым , при нагревании плавится становясь желто — коричневым , при дальнейшем нагревании кипит без разложения . Не растворим в воде и не образует кристаллогидратов . С концентрированными гидратом аммиака , образуя комплексное соединение .
Температура плавления -455°C
Температура кипения — 1554°C
Состояние — Твёрдое
Молярная масса — 143,32г/моль
Плотность -5,56
Твёрдость -2,5
Получение хлорида серебра:
1, Реакцией всех растворимых солей серебра с соляной кислотой :
AgNO3 + HCl = AgCl + HNO3(5.6)
2.Реакцией растворимых солей с солями хлоридов :
AgNO3 + NaCl = AgCl + NaNO3(5.7)
3. Нагреванием сульфида серебра с хлоридом натрия в кислороде при нагревании 600°C :
Ag2S + 2NaCl + 2O2 → 2AgCl + Na2SO4 (5.8)
Химические свойства хлорида серебра .
Хлорид серебра обладает слабыми свойствами фотолиза и медленно разлагается на свету:
2AgCl → 2Ag + Cl2
При температуре выше 450°C в присутствии щелочей разлагается получением простого вещества серебра , хлорида щелочного металла и кислорода :
4AgCl + 4КОН = 4КСl + 4Ag + O2 + 2Н2O(5.9)
Нагревание до температуры свыше 850°C приводит к получению свободного вещества серебра , хлорида натрия , углекислого газа и кислорода :
4AgCl + 2Na2CO3 = 4Ag + 4NaCl + 2CO2 + O2(5.10)
Нагревание хлорида серебра с оксидом бария при температуре выше 330°C приводит к свободному серебру хлориду бария и кислороду :
4AgCl + 2BaO = 2BaCl2 + 4Ag + O2(5.11)
Реакция с перекисью водорода , в щелочной среде ) дает свободное серебро, соль и кислород:
2AgCl + H2O2 + 2KOH = 2Ag + 2KCl + O2 + 2H2O(5.12)
С сульфидом натрия проходит обменная реакция:
2AgCl + Na2S = Ag2S↓ + 2NaCl (5.13)
Фтор, будучи более сильным галогеном ,чем хлор вытесняет его , образуя фторид серебра:
2AgCl + F2 = 2AgF + Cl2 (5.14)
C концентрированным водным раствором аммиака образует комплексное соединение хлорид аммиакат серебра :
AgCl + 2(NH3· H2O) = [Ag(NH3)2]Cl + 2H2O (5.15)
Подобно ( нашатырному спирту ) реагирует с карбонатом аммония образуя комплексного соединения и углекислого газа :
2AgCl + (NH4)2CO3 + Н2O = 2[Ag(H2O) (NH3)]Cl + CO2 (5.16)
Реакция с тиосульфатом натрия ( конц .) позволяет получить комплексное соединение бис(тиосульфато)аргентат(I)
AgCl + 2Na2SO3S = Na3[Ag(SO3S)2] + NaCl (5.17)
Хлорид серебра реагирует солями цианидов ( конц .) образуя комплексные соединения и хлорид калия :
AgCl + 2KCN = K[Ag(CN)2] + KCl (5.18)
Фторид серебра AgF — в чистом состоянии белый порошок , который при нагревании плавится без разложения . Вступает в реакции комплексообразования , в воде растворим, но в реакциях с концентрированными сильными кислотами разлагается .
Физические свойства:
Температура плавления — 435 °C
Состояние — кристаллическое вещество
Молярная масса — 126.8666 г/моль
Плотность — 5,85 г/см³
Получают фторид серебра в результате взаимодействия
серебра с плавиковой кислоте в присутствии окислителя :
2Ag + 2HF + H2O2 → 2AgF + 2H2O(5.19)
Реакцией карбоната серебра с плавиковой кислотой :
Ag2CO3 + 2HF → 2 AgF + Н2О +СО 2 (5.20)
В воде гидролизует :
AgF → Ag⁺ + F⁻, F + Н2O ⇄ HF + ОН⁻ (5.21)
Сильные кислоты разлагают , с серной кислотой ( конц
50% курсовой работы недоступно для прочтения
Закажи написание курсовой работы по выбранной теме всего за пару кликов. Персональная работа в кратчайшее время!
Источник: author24referat.ru
Соединения серебра
Ион Ag‘ сольватировап в водных растворах, но в твердых солях аква-ион не встречается. Этим объясняется то, что все соли серебра практически безводны. Нитрат AgNOs, хлорат AgC103 и перхлорат AgC104 растворимы в воде, а сульфат и галогениды (кроме AgF) нерастворимы.
Нерастворимые галогениды AgCl, AgBr имеют структуру NaCl, но связь Ag—Hal носит более ковалентный характер.
Добавление щелочи к растворимым солям серебра приводит к образованию темно-коричневого оксида Ag20. Этот оксид обладает слабо выраженными основными свойствами. В воде нерастворим, хотя не исключается обратимая реакция:
Гидроксид серебра AgOH также нерастворим в воде и обычно разлагается до оксида Ag20, который при нагревании подвергается разложению:
Действие H2S на растворы солей Ag(I) приводит к образованию сульфида Ag2S, нерастворимого в воде. Для Ag + весьма характерен устойчивый ам- минокомплекс [Ag(NH3)2] + , хорошо растворимый в воде. Этим можно объяснить, что большинство соединений серебра легко растворяются в среде водного аммиака:
Ag(I) в своих комплексных соединениях имеет координационное число 2.
Нерастворимые в воде галогениды серебра неплохо растворяются в концентрированных растворах HHal или галогенидах щелочных металлов:
Такая же картина наблюдается в случае цианида и сульфида. Из этих реакций большое применение находит взаимодействие галогенидов серебра с тиосульфат-ионом:
Ион Ag + обладает выраженными окислительными свойствами, что проявляется во взаимодействии, например, с формальдегидом (реакция серебряного зеркала):
Медицинское применение серебра. Серебро обладает бактерицидными свойствами, что связано с его инактивирующим действием на отдельные ферментные системы микроорганизмов.
В медицине издавна используются такие препараты, как кристаллический нитрат серебра (серебра нитрат) AgN03 (ляпис) и его водные растворы. Применяют свежеприготовленные растворы AgN03 наружно при эрозиях, язвах, конъюнктивите и трахоме. Он ядовит!
Давно известны также препараты коллоидного металлического серебра протаргол (8% Ag) и колларгол (70% Ag), которые представляют собой мелкодисперсные порошки с металлическим блеском. Каждая частица таких порошков представляет собой кристаллик восстановленного металлического серебра размером менее 1 мкм с белковой оболочкой из альбумина (протаргол) или коллагена (колларгол). Белковая оболочка защищает кристаллики серебра от слипания и обеспечивает их переход в водную среду (солюбилизирует).
Препараты серебра применяют как противовоспалительные, антисептические и вяжущие средства.
Источник: studme.org