Struktura, svojstva, nomenklatura, upotreba srebrovog sulfida (Ag2S)



srebrni sulfid je anorganski spoj čija je kemijska formula Ag2S. Sastoji se od crno-sivkaste krutine koju tvore Ag kationi+ i anioni S2- u omjeru 2: 1. S2- vrlo je slično Ag+, jer su oba meka iona i uspijevaju se stabilizirati jedni s drugima.

Srebrni ornamenti imaju tendenciju potamniti, izgubiti svoj karakterističan sjaj. Promjena boje nije proizvod oksidacije srebra, već njegova reakcija s vodikovim sulfidom prisutnim u okolišu pri malim koncentracijama; To može doći od truljenja ili degradacije biljaka, životinja ili hrane bogate sumporom.

H2S, čija molekula nosi atom sumpora, reagira sa srebrom prema sljedećoj kemijskoj jednadžbi: 2Ag (s) + H2S (g) => Ag2S (s) + H2(G)

Dakle, Ag2S je odgovoran za crne slojeve formirane na srebru. Međutim, u prirodi se ovaj sumpor može naći iu akantitnim i argentitskim mineralima. Dva se minerala od mnogih drugih razlikuju po svojim crnim i svijetlim kristalima, kao što je to slučaj sa krutom gornjom slikom.

Ag2S predstavlja polimorfne strukture, atraktivna elektronska i optoelektronska svojstva, poluvodič je i obećava da će biti materijal za razvoj fotonaponskih uređaja, kao što su solarne ćelije.

indeks

  • 1 Struktura
  • 2 Svojstva
    • 2.1 Molekularna težina
    • 2.2 Izgled
    • 2.3 Miris
    • 2.4 Točka taljenja
    • 2.5 Topljivost
    • 2.6 Struktura
    • 2.7 Indeks loma
    • 2.8 Dielektrična konstanta
    • 2.9 Elektronika
    • 2.10 Reakcija redukcije
  • 3 Nomenklatura
    • 3.1 Sistematika
    • 3.2 Zalihe
    • 3.3 Tradicionalno
  • 4 Upotreba
  • 5 Reference

struktura

Kristalna struktura srebrnog sulfida je prikazana na gornjoj slici. Plave kuglice odgovaraju Ag kationima+, dok su žute do aniona S2-. Ag2S je polimorfan, što znači da može usvojiti nekoliko kristalnih sustava pod određenim temperaturnim uvjetima.

Kako? Kroz fazni prijelaz. Ioni su reorganizirani na takav način da povećanje temperature i vibracije krutine ne remete ravnotežu elektrostatičke privlačnosti i odbijanja. Kada se to dogodi, kaže se da postoji fazni prijelaz, a krutina stoga pokazuje nova fizička svojstva (kao što su sjaj i boja)..

Ag2S pri normalnim temperaturama (nižim od 179 ° C) ima monoklinsku kristalnu strukturu (α-Ag2S). Osim ove čvrste faze postoje još dva: bcc (kubični centrirani u tijelu) između 179 do 586ºC i fcc (kubični centrirani u licima) na vrlo visokim temperaturama (δ- Ag).2S).

Argentinski mineral sastoji se od fcc faze, također poznate kao β-Ag2S. Kad se ohladi i pretvori u liticu, njihove strukturne značajke prevladavaju u kombinaciji. Dakle, obje kristalne strukture koegzistiraju: monoklinsku i bcc. Dakle, pojavljuju se crne krutine sa svijetlim i zanimljivim prizvukom.

nekretnine

Molekularna težina

247,80 g / mol

izgled

Sivkasto crni kristali

miris

WC.

Točka taljenja

836ºC. Ta se vrijednost slaže s činjenicom da Ag2S je spoj s malo ionskog karaktera i stoga se topi na temperaturama ispod 1000ºC.

topljivost

U vodi samo 6,21. 10-15 g / L na 25 ° C. To jest, količina crne krutine koja je solubilizirana je zanemariva. To je opet zbog malog polarnog karaktera veze Ag-S, gdje nema značajne razlike elektronegativnosti između oba atoma..

Također, Ag2S je netopljiv u svim otapalima. Nijedna molekula ne može učinkovito odvojiti svoje kristalne slojeve u Ag ionima+ i S2- solvatiranoga.

struktura

Četiri sloja S-Ag-S veza također se mogu vidjeti na slici strukture, koja se kreću jedan preko drugoga kada se krutina podvrgne razumijevanju. Ovo ponašanje znači da je, usprkos tome što je poluvodič, duktilan poput mnogih metala na sobnoj temperaturi.

S-Ag-S slojevi dobro pristaju zbog svojih kutnih geometrija koje se promatraju kao cik-cak. Imajući snagu razumijevanja, oni se kreću na osi premještanja i tako uzrokuju nove nekovalentne interakcije između atoma srebra i sumpora.

Indeks loma

2.2

Dielektrična konstanta

6

elektronički

Ag2S je amfoterni poluvodič, tj. Ponaša se kao da je tipa n  i tipa p. Također nije krhka, pa je proučavana za njezinu primjenu u elektroničkim uređajima.

Reakcija redukcije

Ag2S može se reducirati na metalik srebro kupanjem crnih komada vrućom vodom, NaOH, aluminijem i soli. Sljedeća reakcija se odvija:

3AG2S (s) + 2Al (s) + 3H2O (1) => 6Ag (s) + 3H2S (ac) + Al2O3(S)

nomenklatura

Silver, čija je elektronička konfiguracija [Kr] 4d105S1, može izgubiti samo jedan elektron: onaj krajnje orbitalne 5s. Dakle, Agation+ ostaje s elektronskom konfiguracijom [Kr] 4d10. Dakle, ima jedinstvenu valenciju od +1, koja određuje kako bi se njezini spojevi trebali zvati.

Sulfur, s druge strane, ima elektroničku konfiguraciju [Ne] 3s23P4, i potreban je dva elektrona za dovršenje valentnog okteta. Kada dobije dva elektrona (iz srebra), pretvara se u sumporni anion, S2-, s konfiguracijom [Ar]. To jest, to je izoelektronički za argon plemeniti plin.

Tako da je Ag2S mora biti pozvan prema sljedećim nomenklaturama:

sistematika

majmunsulfid disrebro. Ovdje ćemo uzeti u obzir broj atoma svakog elementa i označeni su prefiksima grčkih brojnika.

zaliha

Silver sulfid. Kada ima jedinstvenu valenciju od +1, ona nije specificirana rimskim brojevima u zagradama: srebrov sulfid (I); koja je netočna.

tradicionalan

Sulfuro argéntico. Pošto srebro "radi" s valencijom od +1, sufiks -ico se dodaje njegovom imenu Argentum na latinskom.

aplikacije

Neke od novih upotreba za Ag2S su sljedeće:

-Boje njihovih nanočestica (različitih veličina) imaju antibakterijsko djelovanje, nisu otrovne i stoga se mogu koristiti u području medicine i biologije..

-Njihove nanočestice mogu oblikovati ono što je poznato kao kvantne točke. Oni apsorbiraju i emitiraju zračenje s većim intenzitetom od mnogih organskih fluorescentnih molekula, tako da mogu potisnuti potonje kao biološke markere.

-Strukture α-Ag2S čine ga upečatljivim elektronskim svojstvima koja se koriste kao solarne ćelije. Također predstavlja polaznu točku za sintezu novih termoelektričnih materijala i senzora.

reference

  1. Mark Peplow. (17. travnja 2018.) Poluvodički srebrni sulfid proteže se poput metala. Preuzeto s: cen.acs.org
  2. Suradnja: Autori i urednici kristalne strukture volumena III / 17E-17F-41C () Silver sulfida (Ag2S). U: Madelung O., Rössler U., Schulz M. (eds) Ne-tetrahedralno vezani elementi i binarni spojevi I. Landolt-Börnstein - skupina III Kondenzirana materija (numerički podaci i funkcionalni odnosi u znanosti i tehnologiji), vol. 41C. Springer, Berlin, Heidelberg.
  3. Wikipedia. (2018.). Silver sulfid. Preuzeto s: en.wikipedia.org
  4. Stanislav I. Sadovnikov & col. (Srpanj 2016). Ag2S-sulfidni nanočestice i koloidna otopina: Sinteza i svojstva. Preuzeto s: sciencedirect.com
  5. Azo Materijali. (2018.). Silver Sulfide (Ag2S) Poluvodiči. Preuzeto s: azom.com
  6. A. Nwofe. (2015). Izgledi i izazovi tankih filmova o srebrnom sulfidu: pregled. Zavod za znanost o materijalima i obnovljivu energiju, Odjel za industrijsku fiziku, Državno sveučilište Ebonyi, Abakaliki, Nigerija.
  7. UMassAmherst. (2011). Demonstracije predavanja: čišćenje oslabljenog srebra. Preuzeto s: lecturedemos.chem.umass.edu
  8. Studija. (2018.). Što je Silver Sulfide? - Kemijska formula i upotreba. Preuzeto s: study.com