Методика проведения эксперимента: предварительно получаем осадок йодида серебра и делим его на две части. К первой пробирке добавляем 1-2 мл раствора гидроксида аммония, ко второй пробирке раствор тиосульфата натрия. Предварительно получаем осадок бромида серебра и делим его на две пробирки.
К первой пробирке добавляем 1-2 мл раствора гидроксида аммония, ко второй пробирке раствор тиосульфата натрия. Предварительно получаем осадок хлорида серебра и делим его на две пробирки. К первой пробирке добавляем 1-2 мл раствора гидроксида аммония, ко второй пробирке раствор тиосульфата натрия.
Опыт выполнен под руководством учителя химии, с соблюдением техники безопасности. Просим не повторять вас без соответствующей подготовки.
Видеофрагмент:
Химизм процесса:
AgI + 2Na2S2O3 → Na3[Ag(S2O3)2] + NaI
AgCl + 2NH3 ⇄ [Ag(NH3)2]Cl
AgCl + 2Na2S2O3 → Na3[Ag(S2O3)2] + NaCl
Теоретическое обоснование:
Свойства комплексных соединений. 11 класс.
Серебро обладает склонностью к образованию комплексных соединений.
Многие нерастворимые в воде соединения серебра (например: оксид серебра(I) — Ag2O и хлорид серебра — AgCl), легко растворяются в водном растворе аммиака. Комплексные цианистые соединения серебра применяются для гальванического серебрения, так как при электролизе растворов этих солей на поверхности изделий осаждается плотный слой мелкокристаллического серебра. Все соединения серебра легко восстанавливаются с выделением металлического серебра. Если к аммиачному раствору оксида серебра(I), находящемуся в стеклянной посуде, прибавить в качестве восстановителя немного глюкозы или формалина, то металлическое серебро выделяется в виде плотного блестящего зеркального слоя на поверхности стекла. Этим способом готовят зеркала, а также серебрят внутреннюю поверхность стекла в сосудах для уменьшения потери тепла лучеиспусканием.
Одновалентное серебро проявляет координационное число, равное 2, для него характерны комплексы с такими лигандами как хлорид-, сульфид-, тиосульфат-анионы: [AgCl2] — , [AgS2] 3- , [Ag(S2O3)2] 3- , [Ag(NH3)2] + .
Аммиачные комплексы образуются при действии аммиака на оксид или хлорид серебра (I):
Цианидный комплекс получается по реакции:
AgCl + 2KCN = K[Ag(CN)2] + KCl.
Большое практическое значение имеет реакция растворения галогенидов серебра в растворах тиосульфата натрия:
Эта реакция используется при закреплении фотоматериалов гипосульфитом.
Источник: chemistforty.ru
Соединения серебра
Соединения со степенью окисления +1. Соединения в степени окисления +1 наиболее характерны для серебра. Бинарные соединения серебра(I) (оксиды, сульфиды, галогениды) — кристаллические вещества, малорастворимые в воде.
Оксид серебра коричневого цвета образуется в водных растворах по реакции:
Гидроксид серебра(I) крайне неустойчив. Из солей серебра(I) хорошо растворимы в воде нитрат и перхлорат. Из галогенидов серебра растворим только фторид, малорастворимые AgCl белого цвета, AgBr и AgI – желтого цвета. Галогениды на свету разлагаются:
светочувствительность галогенидов используется для приготовления светочувствительных эмульсий. Галогениды используют при изготовлении линз, нитрат серебра – для серебрения стекла, в медицине, как исходный реагент в синтезе производных серебра(I).
Серебро(I) образует устойчивые комплексные ионы как катионного, так и анионного типа, в которых обычно проявляется координационное число 2:
Устойчивые координационные соединения серебро образует с цианидами, тиоцианатами и тиосульфатами:
Соединения золота
Соединения со степенью окисления +1. У золота данная степень окисления проявляется редко. Оксид Au2O (синий золь или фиолетовый порошок) получают кипячением хлорида золота со щелочами:
2АuCl + 2КОН = Au2O + 2KCl + H2O
Хлорид золота(I) желтого цвета получают при 1750 С:
Соединения золота в степени окисления +1 — сильные восстановители и легко окисляются, переходя в устойчивые производные золота(III). Для соединений золота(I) также характерны реакции диспропорционирования:
3Аu +1 Cl + КСl = K[Аu +3 Cl4] + 2Аu;
Более устойчивы координационные соединения золота(I), так в кристаллическом виде выделены K[Аu(CN)2], H[Аu(CN)2].
Соединения со степенью окисления +3. Степень окисления +3 наиболее характерна для золота. Золото(III) образует бинарные соединения: оксид, галогениды, сульфид:
Источник: studfile.net
Синтез комплексного соединения серебра
Цель данной работы: получение комплексного соединения серебра для этого необходимо было решить задачи: подобрать литературу по выбранной теме, ее переработать и проанализировать, необходимо изучить материал о химическом строении веществ, некоторых исторических сведениях, нахождении в природе, методах получения чистого серебра и его соединений. Рассмотреть физические и химические свойства, как чистого серебра так и его соединений, подобрать методику синтеза комплексного соединения серебра, получить в лабораторных условиях комплексное соединение серебра.
Введение……………………………………………………..…………………….2
I.Теоретическая часть…………………………………………………………….………………….4
I.1.Характеристика серебра как простого вещества…………………………….4
I.1.1.Краткие исторические сведения.………………………………………. 4-6
I.1.2.Распространение в природе. Получение……………………………..….6-7
I.1.3.Физические свойства серебра, как простого вещества…. 7-8
I.1.4.Химические свойства серебра, как простого вещества…. 9-11
I.1.5.Применение серебра и его соединений……………….…. 11-13
I.2. Соединения серебра……………………………………………………. ….14
I.2.1. Оксиды серебра………………………………………………………. 14-15
I.2.2. Гидроксид серебра ……………………………………………………15-16
I.2.3.Комплексные соединения серебра……………………………………16-20
II.Практическая часть…………………………………………………………..21
Заключение………………………………………………………………………22
Список литературы………………………………………………………………23
Области применения серебра постоянно расширяются и его применение это не только сплавы но и химические соединения. Определенное количество серебра постоянно расходуется для производства серебряно-цинковых и серебряно-кадмиевых аккумуляторных батарей обладающих очень высокой энергоплотностью и массовой энергоемкостью и способны при малом внутреннем электрическом 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, и 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 мк (ультрафиолетовое излучение).
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 темно-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.
I.2. Соединения серебра.
Будучи в ряду напряжений металлов после водорода, серебро в кислотах-неокислителях не растворяется, не взаимодействует оно и с щелочами.
В соответствии со своим положением в I группе периодической системы серебро в большинстве соединений проявляет степень окисления +1 (одновалентно). Однако есть и производные серебра со степенью окисления +2 и +3, например AgO, AgF2. Проявление серебром высших степеней окисления объясняется тем, что в реакциях атома серебра может участвовать не только единственный валентный s-электрон внешней оболочки, но также один или два d-электрона предыдущей оболочки (конфигурация 4d105s1).
I.2.1. Оксиды серебра.
Оксиды серебра: Ag2O, AgO, Ag2O3, причем более или менее устойчивым является Ag2O. В комплексных соединениях оксид серебра более или менее устойчив:
Оксид серебра (I) Ag2O. Темно-коричневый, при нагревании разлагается. Реагирует с водой, образует слабощелочной раствор. Проявляет амфотерные свойства; реагирует с разбавленными кислотами, концентрированными щелочами, гидратом аммиака. Переводится в раствор за счет комплексообразования.
Суспензия в воде поглощает углекислый газ из воздуха.
Ag2O + H2O 2AgOH (насыщ.) = 2Ag + + 2OH —
Ag2O + H2O + 4KNCS (конц.) = 2K[Ag(SCN)2] + 2KOH.
121,0 Дж/моль . K [3].
Оксид серебра (II) AgO. Диамагнитный серовато-черный кристаллический порошок. Плотность равна 7,48 г/см 3 . Не растворяется в воде, растворяется в кислотах. Устойчив при обычной температуре. Разлагается на элементы при нагревании до 100 о С. Обладает свойствами полупроводника. Получают действием озона на металлическое серебро или на Ag2O, AgNO3 и Ag2SO4.
Применяют для изготовления электродов в серебряно-цинковых элементах и аккумуляторах.
I.2.2. Гидроксид серебра.
Гидроксид серебра (I) AgOH. Неустойчивый белый осадок. Обладает амфотерными свойствами, легко поглощает CO2 из воздуха и при нагревании с Na2S образует аргентаты эмпирических формул Ag2О . 3Н2О и Ag2О . 2Na2O. Основные свойства АgOH усиливаются в присутствии аммиака вследствие образования [Ag(NH3)2]OH. Молярная электропроводность при бесконечном разведении при 25 о С равна 260,2 Cм . см 2 /моль.
Получают в результате обработки AgNO3 спиртовым раствором гидроксида калия при рН=8,5-9 и температуре -45 о С.
I.2.3. Комплексные соединения серебра.
Серебро обладает склонностью к образованию комплексных соединений.
Многие нерастворимые в воде соединения серебра (например: оксид серебра(I) — Ag2O и хлорид серебра — AgCl), легко растворяются в водном растворе аммиака. Комплексные цианистые соединения серебра применяются для гальванического серебрения, так как при электролизе растворов этих солей на поверхности изделий осаждается плотный слой мелкокристаллического серебра. Все соединения серебра легко восстанавливаются с выделением металлического серебра. Если к аммиачному раствору оксида серебра(I), находящемуся в стеклянной посуде, прибавить в качестве восстановителя немного глюкозы или формалина, то металлическое серебро выделяется в виде плотного блестящего зеркального слоя на поверхности стекла. Этим способом готовят зеркала, а также серебрят внутреннюю поверхность стекла в сосудах для уменьшения потери тепла лучеиспусканием.
Одновалентное серебро проявляет координационное число, равное 2, для него характерны комплексы с такими лигандами как хлорид-, сульфид-, тиосульфат-анионы: [AgCl2] — , [AgS2] 3- , [Ag(S2O3)2] 3- , [Ag(NH3)2] + .
Аммиачные комплексы образуются при действии аммиака на оксид или хлорид серебра (I):
Цианидный комплекс получается по реакции:
AgCl + 2KCN = K[Ag(CN)2] + KCl.
Большое практическое значение имеет реакция растворения галогенидов серебра в растворах тиосульфата натрия:
Эта реакция используется при закреплении фотоматериалов гипосульфитом.
Рассмотрим строение аммиаката серебра [Ag(NH3)2]Cl. Ион серебра Ag + является комплексообразователем, а лиганды представлены нейтральными молекулами аммиака. Из формулы следует, что координационное число Ag + равно 2. Ион Cl — представляет внешнюю сферу. Заряд комплексного иона равен алгебраической сумме зарядов его составных частей – комплексообразователя и лигандов.
При этом заряд нейтральных молекул принимается равным нулю. Заряд комплексного иона может быть определён и по суммарному заряду ионов внешней сферы с обратным знаком, т. е. +1.
внутренняя ион внешней
Образование комплексных ионов происходит благодаря передаче свободной пары электронов одного атома (донора) другому атому (акцептору), который имеет свободную валентную орбиталь для этой пары. Такая связь в комплексных соединениях называется донорно-акцепторной. В общем случае донорно-акцепторная связь не отличается по прочности от обычной ковалентной связи.
Характер связи между комплексообразователем и лигандами выясняется при анализе способа получения данного комплекса. Аммиакат серебра получается при взаимодействии хлорида серебра с водным раствором аммиака по схеме:
Из схемы видно, что комплексный ион образуется в результате взаимодействия элементарного иона серебра с молекулами аммиака.
В атоме серебра Ag завершён 4d-подуровень, а на внешнем уровне находится один 5s-электрон. В ионе серебра Ag + внешний уровень свободен:
При образовании комплексного иона [Ag(NH3)2] + две валентные орбитали внешнего уровня иона Ag +: 5s и 5р участвуют в образовании донорно-акцепторных связей с молекулами аммиака. Если неподелённую электронную пару атома азота в молекуле аммиака обозначить стрелками ↑↓NH3, то схема комплексного иона изобразится так:
Таким образом, ион-комплексообразователь Ag + является акцептором, так как представляет свободные валентные (вакантные) орбитали для неподелённых электронных пар доноров – молекул аммиака. Из схемы ясно, что после связи с молекулами аммиака ион серебра Ag + перестаёт быть ионом, так как к нему переходит часть электронной плотности молекул аммиака. Ионом становится вся внутренняя сфера комплекса.
Пространственная структура комплексного иона определяется типом гибридизации вакантных орбиталей комплексообразователя. Комплексный ион [Ag(NH3)2] + имеет линейное строение, так как осуществляется
sр-гибридизация валентных орбиталей иона серебра.
Оборудование и реактивы: раствор глюкозы, аммиачный раствор оксида серебра; газовая горелка, держатель
Реакция «серебряного зеркала» — это реакция восстановления серебра в аммиачном растворе оксида серебра (реактив Толленса). В водном растворе аммиака оксид серебра образует комплексное соединение — гидроксид диамин серебра [Ag(NH3)2]OH
Для получения 5 г. гидроксид диамин серебра нами были рассчитаны теоретически необходимые количества исходных веществ по формуле: n, где m-масса вещества,M-молярная масса, равная 159г/моль. Из уравнения (1) видно, как количественные отношения относятся друг к другу. Отсюда можно вычислить, зная молярную массу веществ, массу исходных веществ: Ag2O – 3,48г. , NH4OH – 2,1г.
Тщательно смешав исходные реагенты, нагревали и через некоторое время наблюдали: Если реакция проводится в сосуде с чистыми и гладкими стенками, то серебро выпадает в виде тонкой плёнки, образуя зеркальную поверхность. При наличии малейших загрязнений серебро выделяется в виде серого рыхлого осадка.
Используя данную методику нами был получен гидроксид диамин серебра (Приложение рис.1), который представляет собой тонкую пленку на стенке пробирки
Серебро принадлежит к числу металлов, известных человеку еще в глубокой древности. В природе оно встречается как в самородном состоянии, так и в виде соединений с другими телами (с серой, напр. Ag 2S — серебряный блеск, с хлором, напр. AgCl — роговое серебро, с селеном — Ag2 Se, с мышьяком, сурьмой, медью, ртутью, золотом, свинцом и пр.). С. встречается в морской воде (в 100 л около 0,001 г) и в золе некоторых растений; указывают на присутствие его в солнечной атмосфере.
Источник: www.myunivercity.ru