Свойства серебра и брома

Серебряный бромид (AgBr), мягкая, бледно-желтая, водная нерастворимая известная соль (наряду с другими серебряными галидами) для ее необычной чувствительности к свету. Эта собственность позволила серебряным галидам становиться основанием современных фотографических материалов. AgBr широко используют в фотопленках и, как полагают некоторые, использовался для того, чтобы сделать Саван Турина. Соль может быть найдена естественно как минеральный бромаргирит (бромирит).

Подготовка

Хотя состав может быть найден в минеральной форме, AgBr, как правило, готовится реакцией серебряного нитрата с щелочным бромидом, как правило бромид калия:

:AgNO (AQ) + KBR (AQ)  AgBr (s) + KNO (AQ)

Хотя менее удобный, соль может также быть подготовлена непосредственно из ее элементов.

Современная подготовка простой, светочувствительной поверхности включает формирование эмульсии серебряных кристаллов галида в желатине, который тогда покрыт на фильме или другой поддержке. Кристаллы сформированы осаждением в окружающей среде, которой управляют, чтобы произвести маленькие, однородные кристаллы (как правило, атомы Ag) названный зерном.

Получение бромистого этила и обнаружение в нем брома

Серебряный бромид реагирует с готовностью с жидким аммиаком, чтобы произвести множество комплексов амина:

AgBr + nNH  Ag (NH)

Серебряный бромид реагирует с triphenylphosphine, чтобы дать тримараны (triphenylphosphine) продукт:

Физические свойства

Кристаллическая структура

AgF, AgCl и AgBr все имеют гранецентрированный кубический (FCC) каменная соль (NaCl) структура решетки со следующими параметрами решетки:

Большие ионы галида устроены в кубической упаковке завершения, в то время как меньшие серебряные ионы заполняют восьмигранные промежутки между ними, давая структуру с 6 координатами, где серебряный ион Ag окружен 6 ионами брома и наоборот. Геометрия координации для AgBr в

Структура NaCl неожиданна для Ag (I), который, как правило, формируется линейный, треугольный (3 скоординированный Ag) или четырехгранный (4 скоординированный Ag) комплексы.

В отличие от других серебряных галидов, iodargyrite (AgI) содержит шестиугольную zincite структуру решетки.

Растворимость

Фоточувствительность

Хотя фотографические процессы были в развитии с середины 1800-х, не было никаких подходящих теоретических объяснений до 1938 с публикацией статьи Р.В. Герни и Н.Ф. Мотта. Эта бумага вызвала большую сумму исследования в областях химии твердого состояния и физики, также более определенно в серебряных явлениях фоточувствительности галида.

Кроме того, дальнейшее исследование этого механизма показало, что фотографические свойства серебряных галидов (в особенности AgBr) были результатом отклонений от идеальной кристаллической структуры. Факторы, такие как кристаллический рост, примеси и поверхностные дефекты, которые все вносят, чтобы затронуть концентрации пункта ионные дефекты и электронные ловушки, которые впоследствии затрагивают чувствительность к свету и допускают формирование скрытого изображения.

Реакции брома с алканами. Химический опыт

Френкель дезертирует и quadropolar деформация

Главный дефект в серебряных галидах — дефект Френкеля, где серебряные ионы расположены промежуточным образом (Ag) в высокой концентрации с их соответствующими отрицательно заряженными серебряными вакансиями иона (Ag). Что уникально о AgBr, пары Френкеля — то, что промежуточные Ag исключительно мобильны, и что его концентрация в слое ниже поверхности зерна (названный космическим слоем обвинения) далеко превышает концентрацию внутренней большой части. Энергия формирования пары Френкеля низкая в 1,16 эВ, и энергия активации миграции необычно низкая в 0,05 эВ (выдержите сравнение с NaCl: 2,18 эВ для формирования пары Шоттки и 0,75 эВ для катионной миграции). Эти низкие энергии приводят к большим концентрациям дефекта, которые могут достигнуть близкого 1% около точки плавления.

Причина низкой энергии активации в серебряном бромиде может быть приписана высокая quadrupolar поляризуемость серебряных ионов; то есть, это может легко исказить от сферы в эллипсоид. Эта собственность, результат d электронной конфигурации серебряного иона, облегчает миграцию и в серебряном ионе и в серебряных вакансиях иона, таким образом давая необычно низкую энергию миграции (для Ag: 0.29-0.33 эВ, по сравнению с 0,65 эВ для NaCl).

Исследования продемонстрировали, что концентрации дефекта сильно затронуты (до нескольких полномочий 10) кристаллическим размером. Большинство дефектов, таких как промежуточная серебряная концентрация иона и поверхностные петли обратно пропорционально кристаллическому размеру, хотя дефекты вакансии непосредственно пропорциональны. Это явление приписано изменениям в поверхностном равновесии химии, и таким образом затрагивает каждую концентрацию дефекта по-другому.

Концентрациями примеси могут управлять кристаллический рост или прямое добавление примесей к кристаллическим решениям. Хотя примеси в серебряной решетке бромида необходимы, чтобы поощрить формирование дефекта Френкеля, исследования Гамильтоном показали, что после особой концентрации примесей, число дефектов промежуточных серебряных ионов и положительных петель уменьшает резко на несколько порядков величины. После этого пункта только серебряные дефекты вакансии иона, которые фактически увеличиваются на несколько порядков величины, видные.

Электронные ловушки и отверстие заманивают

Когда свет — инцидент на серебряной поверхности зерна галида, фотоэлектрон произведен, когда галид теряет свой электрон группе проводимости:

После того, как электрон выпущен, он объединится с промежуточным Ag, чтобы создать серебряный металлический атом Ag:

Через дефекты в кристалле электрон в состоянии уменьшить свою энергию и стать пойманным в ловушку в атоме. Степень границ зерна и дефектов в кристалле затрагивает целую жизнь фотоэлектрона, где кристаллы с большой концентрацией дефектов заманят электрон в ловушку намного быстрее, чем более чистый кристалл.

Когда фотоэлектрон мобилизован фотоотверстие h • также сформирован, который, также, должен быть нейтрализован. Целая жизнь фотоотверстия, однако, не коррелирует с тем из фотоэлектрона. Эта деталь предлагает различный механизм заманивания в ловушку; Малиновский предполагает, что ловушки отверстия могут быть связаны с дефектами в результате примесей. После того, как пойманный в ловушку, отверстия привлекают мобильные, отрицательно заряженные дефекты в решетке: промежуточная серебряная вакансия Ag:

Формирование h. Ag понижает свою энергию достаточно, чтобы стабилизировать комплекс и уменьшить вероятность изгнания отверстия назад в группу обшивки (равновесие, постоянное для комплекса отверстия в интерьере кристалла, оценено в 10.

Дополнительные расследования на электроне — и заманивание в ловушку отверстия продемонстрировали, что примеси также могут быть значительной системой заманивания в ловушку. Следовательно, промежуточные серебряные ионы не могут быть уменьшены. Поэтому, эти ловушки — фактически механизмы oss и рассмотрены, заманив неэффективность в ловушку. Например, атмосферный кислород может взаимодействовать с фотоэлектронами, чтобы сформировать разновидность O, которая может взаимодействовать с отверстием, чтобы полностью изменить комплекс и подвергнуться перекомбинации. Металлические примеси иона, такие как медь (I), железо (II) и кадмий (II) продемонстрировали заманивание в ловушку отверстия в серебряном бромиде.

Кристаллическая поверхностная химия;

Как только комплексы отверстия сформированы, они распространяются на поверхность зерна в результате сформированного градиента концентрации. Исследования продемонстрировали, что целая жизнь отверстий около поверхности зерна намного более длинна, чем те в большой части и что эти отверстия находятся в равновесии с адсорбированным бромом. Результирующий эффект — толчок равновесия в поверхности, чтобы сформировать больше отверстий. Поэтому, поскольку комплексы отверстия достигают поверхности, они разъединяют:

:h. Ag → h • + Ag → бром → ФРАКЦИОНИРОВАЛИ бром

Этим равновесием реакции комплексы отверстия постоянно потребляются в поверхности, которая действует как слив, пока не удалено из кристалла. Этот механизм предоставляет копию сокращению промежуточного Ag к Ag, давая полное уравнение:

:AgBr → Ag + ФРАКЦИОНИРОВАЛ бром

Скрытое формирование изображения и фотография

Теперь, когда часть теории была представлена, фактический механизм фотографического процесса может теперь быть обсужден. Чтобы подвести итог, поскольку фотопленка подвергнута изображению, инцидент фотонов на зерне производит электроны, которые взаимодействуют, чтобы привести к серебряному металлу. Больше фотонов, поражающих особое зерно, произведет большую концентрацию серебряных атомов, содержа между 5 и 50 серебряными атомами (из ~10 атомов), в зависимости от чувствительности эмульсии. У фильма теперь есть градиент концентрации серебряных пятнышек атома, основанных на переменном свету интенсивности через его область, производя невидимое «скрытое изображение».

В то время как этот процесс происходит, атомы брома производятся в поверхности кристалла. Чтобы собрать бром, слой сверху эмульсии, названной sensitizer, действует как получатель брома.

Во время развития фильма скрытое изображение усилено добавлением химиката, как правило гидрохинон, та селективность уменьшает то зерно, которое содержит атомы серебра. Процесс, который чувствителен к температуре и концентрации, полностью уменьшит зерно, чтобы посеребрить металл, усиливая скрытое изображение на заказе от 10 до 10. Этот шаг демонстрирует преимущество и превосходство серебряных галидов по другим системам: скрытое изображение, которое берет только миллисекунды, чтобы сформироваться и невидимо, достаточно, чтобы произвести полное изображение из него.

После развития «фиксирован» фильм, во время которого остающиеся серебряные соли удалены, чтобы предотвратить дальнейшее сокращение, оставив «отрицание» фильма. Агент использовал, натрий thiosulphate и реакции согласно следующему уравнению:

:AgX (s) + 2 NaSO (AQ) → На [Ag (ТАК)] (AQ) + NaX (AQ)

Неопределенное число положительных печатей может быть произведено от отрицания мимолетным светом через него и перенесением тем же самым шагам, обрисованным в общих чертах выше.

Свойства полупроводника

Поскольку серебряный бромид нагрет в пределах 100 °C его точки плавления, заговор Аррениуса ионной проводимости показывает увеличение стоимости и «восходящее превращение». Другие физические свойства, такие как упругие модули, определенная высокая температура и электронный энергетический кризис также увеличиваются, предполагая, что кристалл приближается к нестабильности. Это поведение, типичное для полупроводника, приписано температурной зависимости формирования дефекта Френкеля, и, когда нормализовано против концентрации дефектов Френкеля, заговор Аррениуса линеаризует.

Источник: ru.knowledgr.com

Химические свойства брома, уравнения реакций

Бром – это химически активный неметалл, относящийся к группе галогенов, которые являются энергичными окислителями. Он активно применяется в различных сферах, включая медицину, промышленность, производство оружия. Химические свойства брома многочисленны, и сейчас о них стоит вкратце рассказать.

Общая характеристика

Данное вещество при нормальных условиях представляет собой красно-бурую жидкость. Она едкая, тяжелая, имеет неприятный запах, который немного напоминает йодный. Жидкость ядовитая, но про токсичные свойства химического элемента брома будет рассказано чуть позже. Общие характеристики можно выделить в следующий перечень:

• Атомная масса составляет 79,901 … 79,907 г/моль.
• Электроотрицательность равна 2.96 по шкале Полинга.
• Электродный потенциал нулевой.
• Всего шесть степеней окислений – 0, -1, +1, +3, +5 и +7.
• Энергия ионизации составляет 1142,0 (11,84) кДж/моль.
• Плотность равна 3,102 (25 °C) г/см³ при нормальных условиях.
• Температура кипения и плавления составляет 58,6 °C и −7,25 °C соответственно.
• Удельная теплота испарения и плавления равна 29,56 и 10,57 кДж/моль.
• Показатели молярной теплоемкости и объема равны 75,69 Дж/(K•моль) и 23,5 см³/моль соответственно.

Интересно, что название этого элемента с древнегреческого переводится как «зловоние». И кто знает, как пахнут бромовые растворы, понимает, о чем речь. Запах у него действительно не из приятных.

Основные химические свойства

Данное вещество существует в виде 2-атомных молекул Br2. Если увеличить температуру до 800 °C, то станет заметна их диссоциация на атомы. Чем выше будут градусы, тем интенсивнее будет осуществляться данный процесс.

К основным химическим свойствам брома стоит отнести его способность растворяться в воде. Это, конечно, характерно для всех галогенов, но он лучше остальных взаимодействует с Н2О. Растворимость составляет 3,58 грамм на 100 миллилитров воды при температуре в 20 °C.

Получающийся в итоге этой реакции раствор именуют бромной водой. У нее есть целый ряд специфических особенностей.

Бромная вода

На свету она постепенно выделяет кислород. Это возникает из-за того, что бромноватистая кислота, входящая в состав данного раствора, начинает разлагаться. Жидкость, кстати, имеет характерный желто-оранжевый цвет.

Бромную воду используют для проведения реакции, которая в виде формулы выглядит так: Br2 + Н2О → HBr + HBrO. Как можно видеть, в результате образуются такие вещества, как бромоводородная и неустойчивая бромноватистая кислоты.

Раствор является очень мощным окислителем. Бромная вода способна воздействовать на такие металлы, как никель, кобальт, железо, марганец и хром. Еще ее применяют в химическом синтезе определенных препаратов органического происхождения и при анализах. Также бромная вода задействуется при идентификации алкенов. Когда она вступает с ними в реакцию, то обесцвечивается.

Кстати, особенность бромной воды в том, что она не замерзает даже при -20 °С.

А готовят ее обычно так: в 250 миллилитров дистиллированной воды добавляют бром в количестве 1 мл, интенсивно при этом перемешивая компоненты. Процесс осуществляется в вытяжном шкафу. Хранят раствор в емкости, выполненной из стекла темного цвета.

Другие реакции брома

Важно оговориться, что этот активный неметалл во всех отношениях смешивается с большинством органических растворителей. Чаще всего вследствие данного процесса их молекулы бромируются.

По своей химической активности данный элемент находится между хлором и иодом. С этими веществами он тоже взаимодействует. Вот, например, реакция с раствором иодида, вследствие которой образуется свободный иод: Br2 + 2Kl → I2 + 2KBr. А при воздействии на бромиды хлора появляется свободный бром: Cl2 + 2KBr → Br2 + 2KCl.

Со многими другими веществами рассматриваемый элемент тоже взаимодействует за счет своих химических свойств. Реакция брома с серой дает S2Br2. При взаимодействии с фосфором появляются PBr3 и PBr5. Это все бинарные неорганические соединения. Кроме перечисленных элементов, неметалл также взаимодействует с селеном и теллуром.

Но вот с чем бром не реагирует непосредственно, так это с азотом и кислородом. Зато с галогенами взаимодействует. А его реакции с металлами дают бромиды — MgBr2, CuBr2, AlBr3 и т.д.

И, конечно, рассказывая про физические и химические свойства брома, нельзя не упомянуть, что существуют также вещества, являющиеся устойчивыми к его действию. Это платина и тантал, а еще в какой-то мере свинец, титан и серебро.

Двойные и тройные связи

С веществами, которым они свойственны, также способен взаимодействовать обсуждаемый элемент. И, рассказывая про химические свойства брома, уравнения реакций данного типа тоже стоит рассмотреть. Вот одно из таковых: С2Н4 + Br2 → C2H4BR2. Это взаимодействие с этиленом. Ему как раз и свойственна двойная связь.

Интересно, что когда бром смешивается с растворами щелочей, карбоната калия или натрия, то результатом становится образование соответствующих броматов и бромидов (солей). Вот уравнение, демонстрирующее это: 3Br2 + 3Na2CO3 → 5NaBr + NaBrO3 + 3СО2.

И да, перечисляя важнейшие химические свойства брома, нельзя не упомянуть, что в жидком состоянии он легко взаимодействует с золотом. Результатом становится образование трибромида (AuBr3). А реакция выглядит следующим образом: 2Au + 3Br2 → 2AuBr3.

Токсичность

Химические свойства брома обусловливают его опасность для человеческого организма. Даже если его концентрация в воздухе превышает отметку в 0,001 % по объему, то возникают головокружение, раздражение слизистых оболочек, кровотечение из носа, а иногда даже удушье и спазмы дыхательных путей.

Смертельная доза для человека составляет всего 14 мг/кг перорально. Если возникло отравление бромом, то нужно:

• Вызвать «Скорую».
• Вывести потерпевшего на свежий воздух.
• Расстегнуть сдавливающую одежду.
• Постараться успокоить его.
• Промыть кожу водой, если вещество попало на покровы. Протереть после этого спиртом.
• Дать пострадавшему молоко с добавлением небольшого количества соды. Она нейтрализует действие брома.
• Промыть желудок, если вещество попало в организм через рот. Давать пить воду, но маленькими порциями, рекомендуется предложить сорбенты для уменьшения степени всасываемости.

Бром действительно опасное вещество. Его даже используют в производстве боевых отравляющих припасов.

Работа с бромом

Поскольку химические свойства брома обусловливают его токсичность, то люди, которые вынуждены с ним контактировать, используют специальные перчатки, противогазы и спецодежду.

Хранят вещество в толстостенной таре из стекла. Ее, в свою очередь, хранят в емкостях с песком. Он помогает защитить тару от разрушения, которое может возникнуть из-за встряхивания.

Кстати, из-за очень высокой плотности вещества бутылки с ним нельзя брать за горло. Оно легко может оторваться. А последствия от разлитого токсичного брома, да еще в таком количестве, катастрофичны.

Применение

Напоследок пару слов о том, как и где используют бром. Можно выделить следующие сферы и области применения:

• Химия. Бром задействован в органическом синтезе, а его раствором определяют качество непредельных соединений.
• Промышленность. С добавлением брома делают антипирены, которые придают пожароустойчивость таким материалам, как текстиль, древесина и пластик. А еще из него раньше активно изготавливали 1.2-дибромэтан, который был главной составляющей этиловой жидкости.
• Фотография. Бромид серебра используется как светочувствительное вещество.
• Ракетное топливо. Пентафторид брома – его мощный окислитель.
• Нефтедобыча. В этой сфере используются бромидные растворы.
• Медицина. Бромиды калия и натрия используют в качестве успокаивающих средств.

Так что каким бы токсичным ни было это вещество для человеческого организма, в некоторых сферах оно незаменимо.

Источник: www.syl.ru

Br2 + Ag = AgBr — Калькулятор химических реакций

Для уравнивания химической реакции, введите уравнение реакции и нажмите кнопку Уравнять. Решенное уравнение появится сверху.

• Используйте заглавные символы для начального знака элемента и строчные символы для второго знака. Примеры: Fe, Au, Co, Br, C, O, N, F.
• Ионные заряды пока не поддерживаются и не будут приняты в расчет.
• Переместите неизменные группы в соединениях, чтобы не допустить неопределенность. Например, C6H5C2H5 + O2 = C6H5OH + CO2 + H2O не уравняется, но XC2H5 + O2 = XOH + CO2 + H2O уравняется.
• Промежуточные расстояния [такие, как (s) (aq) или (g)] не требуются.
• Вы можете использовать круглые () и квадратные скобки [].

Примеры

• AgBr + (NH4)2CO3 = (Ag(NH3)2)Br + (NH4)HCO3
• AgBr + (NH4)2CO3 = (Ag(NH3)2)Br + H2CO3
• AgBr + (NH4)2CO3 = (Ag(NH3)2)Br + H2O + CO2
• AgBr + (NH4)2CO3 = Ag2CO3 + NH4 + Br
• AgBr + (NH4)2O = Ag2O + NH4Br
• AgBr + (NH4)2SO4 = Ag2SO4 + NH4Br
• AgBr + AgCl = Ag + BrCl
• AgBr + AgNO3 = Ag + BrNO3
• HCl + CuO = H2O + Cl + Cu
• KCl + NaCl = KCl + NaCl
• PB + HNO3 = PB(NO3)2 + NO + H2O
• PB(NO3)2 + K2CO3 = PBCO3 + KNO3

Калькуляторы

Химическое уравнение

• Программа решения химических уравнений
• Калькулятор стехиометрических реакций
• Калькулятор Лимитирующего реагента
• Ionic Equation Calculator
• окислительно-восстановительные реакции

Источник: www.chemicalaid.com