Серебро

Автор: Пользователь скрыл имя, 03 Ноября 2011 в 10:39, реферат

Описание работы

СЕРЕБРО Ag
Базовые характеристики
Порядковый номер 47
Атомный вес 107,870 у.е.
Валентность I, (II), (III)
Заряд 1+, (2+), (3+)
Массовые числа природных изотопов 107, 109

Работа содержит 1 файл

Документ Microsoft Office Word.docx

— 32.01 Кб (Скачать)

 Серебро проявляет  большее сходство с палладием  (за которым он следует в  периодической системе), чем с  рубидием (с которым он находится  рядом в I группе периодической  системы и в том же пятом  периоде).

 Расположение  серебра в побочной подгруппе  I группы периодической системы  определяется электронной структурой  атома которая аналогична электронной  структуре атома рубидия. Большое  различие в химических свойствах  серебра и рубидия определяется  разной степенью заполненности  электронами 4й-орбитали. Атом серебра  отличается от атома палладия  наличием одного электрона на 5й-орбитали.

 По большинству  физических и химических свойств  серебро приближается к меди  и золоту. В подгруппе меди  серебро (средний элемент) обладает  наиболее низкими температурами  плавления и кипения и максимальным  значением коэффициента расширения, максимальной тепло- и электропроводностью.

 Физико-химические  свойства серебра в значительной  степени зависят от его чистоты.

 Металлическое  серебро в компактном полированном  виде (бруски, трубки, проволока, пластинки,  листы) представляет собой белый  блестящий металл, обладающий большой  отражательной способностью по  отношению к инфракрасным и  видимым лучами и более слабой  — к ультрафиолетовым лучам.  Серебро в виде тонких листочков  (они кажутся синими или фиолетовыми  в проходящем свете) обладает  электрическими и оптическими  свойствами, отличными от свойств  металлического серебра в слитках.

 Коллоидные растворы  серебра окрашены в розовый  (до коричневого) цвет и могут  быть получены восстановлением  суспензий Ag2O водородом при +50°C (или другими восстановителями, например  сахаром, окисью углерода, цитратом  железа(II), цитратом аммония. хлоридом  олова(II), пирогаллолом, фенолом, фосфором  в эфире, фосфорноватистой кислотой, формальдегидом, гидразином, фенилгидразином  и др.), а также путем создания  электрической дуги в воде  между двумя серебряными электродами.  Для стабилизации коллоидных  растворов серебра применяют  белки, желатину, гуммиарабик, агар-агар  и другие органические вещества, играющие роль защитных коллоидов.

 Белковое коллоидное  серебро (протаргол и колларгол)  применяется как фармацевтический  препарат.

 В нейтральных  или слабо щелочных растворах  гидрозоль серебра ведет себя  как отрицательный коллоид, а  в слабо кислых растворах - как положительный.

 Коллоидное серебро  является энергичным восстановителем  по отношению к Fe2Cl6, HgCl2, KMn04, разбавленной HN03, обладает хорошей адсорбционной  способностью (по отношению к  кислороду, водороду, метану, этану  и др.), является катализатором  и сильным бактерицидом (до появления  антибиотиков применялся при  обработке слизистых оболочек) и  служит для лечения некоторых  трудно излечиваемых кожных болезней. Вода, хранящаяся в серебряных  сосудах, стерилизуется и не  портится длительное время благодаря  наличию иона Ag+, образующегося в  результате контакта воды со  стенками посуды.

 Металлическое  серебро обладает кубической  гранецентрированной решеткой с  плотностью 10,50 г/см3 при +20°C, температура  плавления +960,5°C, температура кипения  +2177°C (пары желтовато-синие); оно  диамагнитно, является очень хорошим  проводником тепла и электричества  (удельное сопротивление при +20°C равно 1,59 мком/см). В числе физико-механических свойств следует отметить пластичность, относительную мягкость (твердость 2,5—3 балла по шкале Мооса), ковкость и тягучесть (легко протягивается и прокатывается), малую прочность. Серебро образует сплавы типа твердых растворов с золотом с палладием и интерметаллические соединения с элементами Li, Mg, Ca, Sr, Ba, Zn, Cd, Hg, Al, Ga, In, Tl, Pr, Sn, Zr, Th, P, Sb, S, Se, а также сплавы типа эвтектик с элементами Bi, Ge, Ni, Pb, Si, Na, Tl

 При легировании  устраняются основные недостатки  серебра, такие, как мягкость, низкая механическая прочность  и высокая реакционная способность  по отношению к сере и сульфидам.  Некоторые газы, например водород,  кислород, окись и двуокись углерода, растворяются в серебре, причем  растворимость их пропорциональна  квадратному корню от давления. Растворимость кислорода в серебре  максимальна при +400…450°C (когда  1 объем серебра поглощает до 5 объемов кислорода). Рекомендуется  избегать охлаждения серебра,  насыщенного кислородом, поскольку  выделение этого газа из охлаждаемого  серебра может сопровождаться  взрывом. При поглощении кислорода  или водорода серебро становится  хрупким.

 Азот и инертные  газы с трудом растворяются  в серебре при температуре  выше -78°C.

 С химической  точки зрения серебро достаточно  инертно, оно не проявляет способности  к ионизации и легко вытесняется  из соединения более активными  металлами или водородом.

 Под действием  влаги и света галогены легко  взаимодействуют с металлическим  серебром образуя соответствующие  галогениды.

 Соляная и бромистоводородная  кислоты в концентрированных  растворах медленно реагируют  с серебром:

2Ag + 4НСl = 2H[AgCl2] + Н2

2Ag + 4НВr = 2H[AgBr2] + Н2

 Кислород взаимодействует  с нагретым до 168° металлическим  серебром при разных давлениях  с образованием Ag2O. Озон при +225°С  в присутствии влаги (или перекиси  водорода) действует на металлическое  серебро, образуя высшие окислы  серебра.

 Сера, реагируя  с нагретым до +179°С с металлическим  серебром, образует черный сульфид  серебра Ag2S. Сероводород в присутствии  кислорода воздуха и воды взаимодействует  с металлическим серебром при  комнатной температуре по уравнению

2Ag + H2S +1/2O2 - Ag2S + H2O

 Металлическое  серебро растворяется в H2SO4 (60°  Be) при нагревании, в разб. HN03 на  холоду и в растворах цианидов  щелочных металлов в присутствии  воздуха (кислорода или другого  окислителя):

2Ag + 2H2SO4 = Ag2SO4 + SO2 + 2H2O

3Ag + 4HNO3 + 3AgNO3 + NO + 2H2O

2Ag + 4NaCN + H2O + l/2 O2 = 2Na[Ag(CN)2] + 2NaOH

Cелен, теллур, фосфор, мышьяк и углерод реагируют  с металлическим серебром при  нагревании с образованием Ag2Se, Ag2Te, Ag3P, Ag3As, Ag4C. Азот непосредственно  не взаимодействует с серебром.

 Органические  кислоты и расплавленные щелочи  пли соли щелочных металлов  не реагируют с металлическим  серебром. Хлорид натрия в концентрированных  растворах и в присутствии  кислорода воздуха медленно взаимодействует  с серебром с образованием  хлорида серебра.

 В солянокислом  растворе серебро восстанавливает  некоторые соли металлов, такие,  как CuCl2, HgCL2, FeI2. VOC12. 

 ПРИМЕНЕНИЕ

 В химической  промышленности применяются аппараты  из серебра (для получения ледяной  уксусной кислоты, фенола), лабораторная  посуда (тигли или лодочки, в  которых плавятся чистые щелочи  или соли щелочных металлов, оказывающие  разъедающее действие на большинство  других металлов), лабораторные инструменты  (шпатели, щипцы, сита и др.). Серебро и его соединения применяются  в качестве катализаторов в  реакциях обмена водород —  дейтерий, детонации смеси воздух  — ацетилен, при сжигании окиси  углерода, окислении спиртов в  альдегиды кислоты и др.

 В пищевой промышленности  применяются серебряные аппараты  в которых приготовляют фруктовые  соки и другие напитки. В  медицине известен ряд фармацевтических  препаратов, содержащих коллоидное  серебро.

 Металлическое  серебро служит для изготовления  высококачественных оптических  зеркал путем термического испарения.  Бруски (или электролитический порошок)  серебра служат положительными  электродами в аккумуляторах,  в которых отрицательными электродами  являются пластинки из окиси  цинка, электролит — едкое  кали.

 Существенную  долю серебра потребляет электротехническая  промышленность для серебрения  медных проводников и при использовании  высокочастотных волноводов. Серебро  используется при производстве  транзисторов, микросхем и других  радиоэлектронных компонентов.

 Сплавы серебра  широко применяются для изготовления  монет, зубных пломб, мостов  и протезов, столовой посуды, в  холодильной химической промышленности. 

 СОЕДИНЕНИЯ (ОБЩИЕ  СВОЙСТВА)

 Известны соединения, в которых серебро одно-, двух- и трех- валентно. В отличие от  устойчивых соединений одновалентного  серебра соединения двух- и трехвалентного  серебра немногочисленны и мало  устойчивы.

 Соединения одновалентного  серебра

 Известны многочисленные  устойчивые соединения (простые  и.координационные) одновалентного  серебра. Ион одновалентного серебра  Ag+ с радиусом 1.55? диамагнитен, бесцветен,  гидратирован, легко поляризуется, является окислителем (легко восстанавливается  различными восстановителями до металлического серебра) и играет роль катализатора в реакции окисления иона марганца (II) анионом: S202-8.

 Большинство соединений  серебра (I) плохо растворимо в  воде. Нитрат, перхлорат, хлорат, фторид  растворяются в воде, а ацетат  и сульфат серебра растворимы  частично. Соли серебра (I) белые  или слегка желтоватые (когда  аннон соли бесцветен). Вследствие  деформируемости электронных оболочек  иона серебра(I) некоторые его  соединения с бесцветными анионами  окрашены.

 Многие из соединений  серебра (I) окрашиваются в серый  под действием солнечного света,  что обусловлено процессом восстановления  до металлического серебра.

 У солей серебра(I) мало выражена склонность к  гидролизу.При нагревании солей  серебра со смесью карбоната  натрия и угля образуется металлическое  серебро:

2AgNO3 + Na2CO3 + 4С = 2Ag + 2NaNO2 + 5CO

 Известны многочисленные  координационные соединения серебра(I), в которых координационное число  серебра равно 2, 3 и 4. 

 Неорганические  соединения

 Окись серебра, Ag2O, получают при обработке растворов  AgNO3 щелочами или растворами гидроокисей  щелочноземельных металлов:

2AgNO3 + 2КОН = Ag2O + 2KNO3 + Н2O

 Окись серебра  представляет собой диамагнитный  кристаллический порошок (кубические  кристаллы) коричнево-черного цвета  с плотностью 7,1 — 7,4 г/см3, который  медленно чернеет на свету  высвобождая кислород, и разлагается  на элементы при нагреваний  до +200°C: 

Ag2O=2Ag + ?O2

 Водород, окись  углерода, перекись водорода и  многие металлы восстанавливают  окись серебра в водной суспензии  до металлического серебра: 

 При окислении  Ag2O озоном образуется окись серебра(II) Окись серебра (I) растворяется  в плавиковой и азотной кислотах  в солях аммония, в растворах  цианидов щелочных металлов, в  аммиаке и т. д.

Ag2O + 2HF = 2AgF + Н2O

Ag2O + 2HNO3 = 2AgNO3

Ag2O + 2(NH4)2CO3 = [Ag(NH3)2]2CO3 + 2H2O +CO2

Ag2O + 4KCN + H2O = K[Ag(CN)2] + 2KOH

Ag2O + 4NH4OH = 2[Ag(NH3)2]OH + 3H2O или

Ag2O + 4NH3 + H2O = 2[Ag(NH3)2]OH

 При хранении  гидроокись диамминсеребра [Ag (NH3)2]OH (которая является растворимым  основанием с окислительными cсвойствами) превращается в способный взрываться  имид серебра;

2[Ag(NH3)2]OH = Ag2NH + 3NH3 + 2H2O

 Растворы хлоридов  щелочных металлов превращают  окись серебра(I) в хлорид серебра(I), а при действии избытка HgI2 нa Ag2O образуется Ag2[HgI4].

 Окись серебра  — энергичный окислитель по  отношению к соединениям хрома(III), альдегидам и галогенопроизводным  углеводородов:

5Ag2O + Cr2О3= 2Ag2CrO4 + 6Ag

3Ag2O + 2Cr(OH)3 + 4NaOH = 2Na2GrO4 + 6Ag + 5H2O

 Окисление галогенопроизводных  углеводородов приводит к образованию  спиртов, а окисление альдегидов  — соответствующих кислот.

 Растворы сульфидов  щелочных металлов и водные  суспензии сульфидов тяжелых  металлов превращают окись Ag2O в сульфид Ag2S.

 Суспензии окиси  серебра применяются в медицине  как антисептическое средство. Смесь,  состоящая из окиси серебра  с легко восстанавливающимися  окислами (например, меди или марганца). является хорошим катализатором  окисления окиси углерода кислородом  воздуха при обычной температуре.  Смесь состава 5% Ag3O, 15%Сo2Оз, 30% СuО  и 50% МnO2, названная «гопкалитом», служит для зарядки противогазов  в качестве защитного слоя  против окиси углерода.

Информация о работе Серебро