Содержание
Серебро
Общие сведения и методы получения
Серебро ( Ag ) — благородный металл с красивым блеском. Известно с глубокой древности. Наряду с золотом и медью является одним из первых металлов, которые познал человек.
Латинское название argentum (блеск, блестящий)серебро получило примерно во II— III в. до н. э.
Содержание серебра в земной коре 10-5% (по массе). Наряду со своими аналогами по подгруппе медью и золотом серебро встречается в самородном состоянии. Самородное серебро чаще всего содержит примеси золота и ртути, реже примеси сурьмы, висмута, меди, мышьяка, платины.
Обратите внимание
Из минералов самородного серебра можно указать кюстелит (до 10 % Аи), кончсбергит (до 5 % Hg ), бордозит (до 30 % Hg ), аними-кит (до 11 % Sb ), чиленит (до 5 % Bi ) и др.
Основные минералы, в которых серебро присутствует в связанном состоянии: аргенит (серебряный блеск) Ag2S , кераргирит (роговое серебро) AgCl , полибазит ( Ag , Cu )2 S , пираргирит Ag 3 SbS 3 , прустит Ag 3 AsS 3 , стефанит Ag5SiS4 , бромирит AgBr .
Однако большого промышленного значения серебряные руды не имеют. Основную массу серебра (до 80 %) получают при комплексной переработке свинцовоцинковых, а также медных руд.
Из свинцовых руд серебро получают двумя способами. По первому способу из расплава свинец — серебро выделяется свинец, а оставшийся сплав эвтектического состава, содержащий ~2% Ag , подвергают окислительной плавке, в процессе которой свинец удаляется в виде глета.
По второму способу расплав свинца с серебром обрабатывают цинком, который обладает большим сродством к серебру. Продукты взаимодействия цинка с серебром в виде пены всплывают на поверхность; при понижении температуры эта пена затвердевает и легко отделяется от расплава. Затем из пены сначала отгоняют цинк и отделяют серебро от оставшегося свинца окислительной плавкой (купелированием).
В случае медных руд серебро извлекают из анодного шлама при электролитическом рафинировании черновой меди. Из бедных серебром руд, не используемых для получения свинца или меди, в настоящее время почти всюду серебро извлекают методом цианидного выщелачивания.
При этом методе соединения серебра обрабатывают цианидами щелочных металлов, в результате чего образуются комплексные цианиды и серебро переходит в раствор. Из этого раствора серебро выделяется введением цинка.
Полученное рассмотренными выше методами серебро всегда содержит немного золота, а также медь.
Важно
Рафинирование серебра проводят или методом аффинажа или электролитическим методом. При первом методе неочищенное серебро растворяют в кипящей серной кислоте. Серебро переходит в раствор в виде сульфата, а золото в виде порошка осаждается иа дно ванны. Серебро восстанавливают из раствора медью или железом.
В настоящее время более широко используется метод электролитического рафинирования в слабом растворе азотной кислоты или нитрата серебра. Из неочищенного серебрянного анода можно получить кристаллическое серебро чистотой 99,95 %.
Основная продукция из серебра и его сплавов стандартизирована
Физические свойства
Атомные характеристики Атомный номер 47, атомная масса 107,869 а е. м., атомный объем 10,27*10-6 м3/моль. Атомный (металлический) радиус 0,1442 им, ионный радиус Ag + 0,133 нм, ковалентный 0,141 им. Электронная конфигурация внешней электронной оболочки атома 4d105s1 . Электроотрицательность 1,9.
Значения потенциалов ионизации J (эВ) : 7,574; 21,8; 36,10. При атмосферном давлении серебро обладает г. ц к. решеткой, при комнатной температуре а— 0,40862 нм Энергия кристаллической решетки 290мкДж/ /кмоль. Радиус междоузлий октаэдрических 0,106 нм, тетраэдрических 0,032 нм.
Природное серебро состоит из двух стабильных изотопов 107Ag и 1П9Ag , процентное содержание которых соответственно равно 31, 35 и 48,65. Известно более 20 искусственных радиоактивных изотопов с атомной массой от 102 до 115 и периодами полураспада от нескольких десятков до сотен тысяч секунд.
Из этой группы изотопов наибольшие периоды полураспада имеют изотопы 110Ag и105 Ag , соответственно равные 270 и 40 дням. Эффективное поперечное сечение захвата тепловых нейтронов 63- 10_2е м2.
Плотность р чистого серебра, деформированного и подвергнутого полному отжигу, равна 10,49 Мг/м3. В результате холодной обработки давлением плотность уменьшается и составляет для холоднотянутой проволоки 10,434 Мг/м3. При нагревании до 973, 1073 и 1173 К плотность соответственно составляет 9,89, 9,8 и 9,72 Мг/м3.
Серебро — диамагнитный металл. Его удельная магнитная восприим-ивость отрицательна и составляет при комнатной температуре x = = —0,181*10-9. С изменением температуры магнитная восприимчивость практически не изменяется. В жидком состоянии магнитная восприимчивость серебра ничтожно мала; при холодной обработке давлением снижается.
Совет
Тепловые и термодинамические Температура плавления tпл = 960,34 “С, температура кипения tкип= 2167°С;
Механические свойства
Прочностные и пластические свойства серебра' в большой степени зависят от его чистоты, предшествующей механической обработки и режимов последующего отжига.
На временное сопротивление серебра большое влияние оказывает не только температура н продолжительность последующего отжига, но и степень предшествующей холодной пластической деформации.
С увеличением степени деформации временное сопротивление после отжига возрастает.
При повышении температуры модуль нормальной упругости Е снижается и при 700 °С составляет ~0,5 его значения прн комнатной температуре.
Химические свойства
В большинстве соединений серебро проявляет степень окисления +1, известны соединения со степенью окисления +2 и +3.
В химическом отношении серебро малоактивный металл, нормальный электродный потенциал реакции Ag — e ** Ag +фо = 0,799 В. В ряду напряжений серебро расположено значительно дальше водорода. Соляная и разбавленная серная кислоты на него не действуют. Растворяется серебро в азотной кислоте.
В атмосфере чистого сухого воздуха серебро не меняет вида. Оптическими исследованиями установлено, что на воздухе поверхность серебра покрывается тонкой пленкой оксида толщиной до 1,2 нм. При нагревании серебра в атмосфере кислорода до 300—400 °С образуется более толстая пленка оксида Ag 20, имеющая темно-бурый цвет.
При избыточном давлении кислорода (до 20 МПа) и повышенных температурах серебро может окислиться полностью. В твердом состоянии серебро прак. тически не растворяет кислород. Напротив, в жидком серебре кислород растворяется хорошо.
Обратите внимание
Поэтому при затвердевании серебра происходит выделение кислорода, иногда сопровождающееся разбрызгиванием металла.
Водород растворяется в жидком и твердом серебре. Равновесная концентрация водорода в твердом серебре пропорциональна парциальному давлению водорода в атмосфере. При повышении температуры растворимость водорода в твердом металле также возрастает.
Диффундирующий в нагретое серебро водород взаимодействует с растворенным в нем кислородом, частично восстанавливая оксиды, образованные различными примесями, что приводит к образованию водяного пара внутри металла. Выходящий на поверхность пар способствует возникновению на поверхности металла трещин и газовых пор («водородная» болезнь).
Азот не растворяется ни в жидком, ни в твердом серебре. Большое техническое значение имеет нитрат серебра—соль азотной кислоты,которая широко используется при производстве светочувствительных материалов.
Важно
Нитрат серебра AgN 03 очень хорошо растворяется в воде. При 20 °С в 100 г воды растворяется 222 г нитрата, а при 100 °С — 925 г. Известна серебряная соль азотистоводородной кислоты HN 3 —азид серебра AgNs — труднорастворимая в воде.
Азид серебра при нагревании и особенно при ударе взрывается.
Цианид серебра AgCN выпадает в виде белого осадка при добавлении ионов CN – к растворам солей серебра. В воде, а также в разбавленных сильных кислотах цианид серебра практически нерастворим. Из галогенидов серебра чрезвычайно легко растворим в воде фторид серебра, другие галогениды труднорастворнмы.
Диффундирующий в нагретое серебро водород взаимодействует с растворенным в нем кислородом, частично восстанавливая оксиды, образованные различными примесями, что приводит к образованию водяного пара внутри металла. Выходящий на поверхность пар способствует возникновению на поверхности металла трещин и газовых пор («водородная» болезнь).
Азот не растворяется ни в жидком, ни в твердом серебре. Большое техническое значение имеет нитрат серебра—соль азотной кислоты,которая широко используется при производстве светочувствительных материалов.
Важно
Нитрат серебра AgN 03 очень хорошо растворяется в воде. При 20 °С в 100 г воды растворяется 222 г нитрата, а при 100 °С — 925 г. Известна серебряная соль азотистоводородной кислоты HN 3 —азид серебра AgNs — труднорастворимая в воде.
Азид серебра при нагревании и особенно при ударе взрывается.
Цианид серебра AgCN выпадает в виде белого осадка при добавлении ионов CN – к растворам солей серебра. В воде, а также в разбавленных сильных кислотах цианид серебра практически нерастворим. Из галогенидов серебра чрезвычайно легко растворим в воде фторид серебра, другие галогениды труднорастворнмы.
Сульфид серебра, или сернистое серебро, Ag 2 S выпадает в виде черного осадка при пропускании сероводорода в растворы солей серебра. Ag 2 S — наиболее труднорастворимая соль серебра; теплота образования этой соли составляет ДЯ0вр = 27,49 кДж/моль.
В присутствии сероводорода H 2 S серебро тускнеет в результате образования сернистого серебра. Скорость потускнения возрастает с увеличением влажности воздуха.
Сульфидную пленку удаляют путем полирования или нагревания металла до 400 °С; при этой температуре сульфид серебра разлагается. Избежать потускнения серебра можно нанесением на его поверхность тонкого слоя лака.
Хорошие результаты дает катодная пассивация серебра в растворах некоторых минеральных солей Высокая коррозионная стойкость серебра объясняется главным образом его положением в ряду потенциалов и в меньшей степени способностью к образованию защитной пленки на поверхности Высокое значение нормального электродного потенциала серебра предопределяет его высокую коррозионную стойкость в паре с такими металлами, как алюминий, хром, нержавеющая сталь
Со своим ближайшим аналогом — золотом — серебро образует непрерывные твердые растворы; аналогичный тип взаимодействия наблюдается в системе серебро — палладий. При понижении температуры из непрерывных твердых растворов выделяются Pd 3 Ag 2 и PdAg .
В системе серебро — медь при 779 °С и 40% (ат ) Си образуется эвтектика; пери-тектический характер взаимодействия компонентов в системе серебро — платина.
Совет
С рядом элементов V, VI, VII и VIII А подгрупп периодической системы — ванадием, танталом, вольфрамом, железом и иридием серебро не взаимодействует Особенности взаимодействия серебра с такими тугоплавкими металлами, как гафний, ниобий, молибден, рений, не установлены.
Большое число металлических соединений серебро образует с элементами НА подгруппы — бериллием, магнием, кальцием, стронцием н барием, а также с металлами III и IVA подгрупп — скандием, иттрием, лантаном, титаном и цирконием.
Технологические свойства
Серебро — металл, обладающий высокими технологическими свойствами. Оно легко поддается обработке и на холоду, и при нагреве
Низкие значения предела текучести и высокая пластичность серебра обусловливают его большую склонность к глубокой вытяжке при комнатной температуре.
Области применения
Серебро широко применяется в различных отраслях народного хозяйства: химии, электротехнике, электронике, медицине, ювелирном деле н др. Большое практическое значение имеют сплавы серебра с медью, металлами платиновой группы и некоторые другие.
Введение меди [3—• 50 % (по массе)] в серебро приводит к повышению его прочностных характеристик и сопротивления износу, при этом сохраняется также ряд важных электрофизических характеристик, например высокая электропроводность, присущая серебру.
Известно более 400 марок припоев на основе серебра, содержащих один, два и более легирующих элементов.
Серебряные припои используют главным образом для низкотемпературной панки сталей, медных, никелевых и титановых сплавов, а также изделий из тугоплавких и редких металлов Припои на основе серебра обеспечивают хорошую смачиваемость паяных изделий при сравнительно низких температурах, высо кую прочность и пластичность соединений, их хорошее сопротивление коррозии, возможность соединения разнородных металлов, наконец, возможность варьирования температуры пайки в пределах 650—1200°С.
Обратите внимание
Серебро или его соединения применяют в химической промышленности в качестве катализаторов при получении ряда органических соединений. Соли серебра и прежде всего азотнокислое и хлорное серебро используют при изготовлении некоторых лекарственных препаратов, обладающих бактерицидными свойствами.
Серебро
Серебро было известно человечеству еще 6 тысяч лет назад. Серебро — химический элемент 11 группы Таблицы Менделеева, обозначается Ag (от лат. Argrntum), благородный металл серебристо-белого цвета. Цвет серебра и дал ему название, латинское слово Argentum происходит от греческого argos — блестящий.
Серебро в природе
Серебро является достаточно редким элементом, в литосфере его содержится всего около 0,000001%. Это примерно в тысячу раз меньше, чем содержание меди в земной коре. Несмотря на редкость, серебро чаще встречается в виде самородков, поэтому то оно и было известно с незапамятных времен.
Сейчас самородное серебро стало редкостью, основная часть серебра находится в разнообразных минералах, основным из которых является аргентит Ag2S. Также большая часть находится в так называемых полиметаллических рудах, в них серебро соседствует с такими металлами как свинец, цинк и медь.
Исторические факты о серебре
Существует легенда, что первые серебряные рудники были открыты в 968 г. никем иным как основателем Священной Римской империи восточно-франкским королём Оттоном I Великим. Легенда гласит, что однажды король послал своего егеря в лес на охоту.
Во время охоты тот привязал коня к дереву, который в ожидании хозяина разрыл копытами землю, где оказались необычные светлые камни. Император понял, что это серебро и повелел основать на этом месте рудник. Существуют данные, что этот богатейший рудник разрабатывался еще спустя шесть веков.
Об этом свидетельствуют записи немецкого врача и металлурга Георга Агриколы (1494–1555).
Вообще Центральная Европа была очень богата залежами серебряных самородков.
В Саксонии в 1477 году был найден один из самых больших самородков в истории массой до 20 тонн! Из серебра добытого в Чехии, близ города Иоахимсталя, были отчеканены миллионы европейских монет. Поэтому их так и называли — «иоахимсталер»; со временем слово укоротилось до «талера».
В России это название переиначили на свой лад и у нас они назывались «ефи́мками». Серебряные талеры были самой распространенной европейской монетой в истории, от этого название пошло современное название «доллар».
Чешский богемский Иоахимсталер
Европейские серебряные рудники были настолько богаты, что расход серебра измерялся в тоннах! Но т.к. основная масса европейских серебряных рудников была открыта в XIV-XVI вв., то к настоящему времени они уже истощены.
После открытия Америки оказалось, что этот континент очень богат на серебро. Его залежи были обнаружены в Чили, Перу и Мексике.
Аргентина даже получила название по латинскому имени серебра. Тут нужно указать на очень интересный факт.
Важно
Географические названия химических элементов обычно давались элементу от названия какого-то места, например, гафний назван так от латинского наименования города Копенгаген, в котором он был открыт, географические названия имеют элементы полоний, рутений, галлий и другие. Тут же произошло все с точностью наоборот.
Страна была названа по имени химического элемента! Это единственный подобный случай в истории. Самородки серебра находят в Америке и в настоящее время. Один из них был открыт уже в XX веке в Канаде. Этот самородок был длиной 30 метров и глубиной 18 метров! После освоения этого самородка оказалось, что он содержал 20 тонн чистого серебра!
Химические свойства серебра
Серебро — сравнительно мягкий и пластичный металл, из 1 г его можно вытянуть металлическую нить длиной 2 км! Серебро тяжёлый металл, имеет низкую теплопроводность и электропроводность. Температура плавления относительно невысок, всего 962° С.
Серебро охотно образует сплавы с другими металлами, которые придают ему новые свойства, например, при добавлении меди получается более твердый сплав — биллон.
При нормальных условиях серебро не подвержено окислению, однако имеет способность поглощать кислород.
Твердое серебро при нагреве способно растворить в пять раз больший объем кислорода! В жидком серебре растворяются еще больший объем газа, примерно 20:1.
Иод способен воздействовать на серебро. Особенно благородный металл «боится» иодную настойку и сероводород.
В этом и заключается причина потемнения серебра со временем. Источником сероводорода в быту служат испорченные яйца, резина, некоторые полимеры.
При реакции сероводорода и серебра, особенно при повышенной влажности, на поверхности металла образуется очень прочная сульфидная плёнка, которая не разрушается при нагреве и воздействии кислот и щелочей. Удалить её можно только механическим способом, например щеткой с нанесенной на неё зубной пастой.
Интересны биохимические свойства серебра. Несмотря на то, что серебро не является биоэлементом оно способно оказывать влияние на жизнедеятельность микробов подавляя работу их ферментов. Это происходит при соединении серебра с аминокислотой, входящей в состав фермента. Поэтому вода в серебряных сосудах не портится, т.к. в ней подавляется жизнедеятельность бактерий.
Применение серебра
Уже с давних времен серебро использовали при изготовлении зеркал, в настоящее время его заменяют алюминием для удешевления производства. Низкое электрическое сопротивление серебра находит применение в электротехнике и электронике, тут из него изготавливают разнообразные контакты и разъемы.
В настоящее время серебро практически не используют для производства монет, из него изготавливают только памятные монеты. Большая часть серебра используется в ювелирном деле, при изготовлении столовых приборов. Серебро также широко используется в химической и пищевой промышленности.
Интересно применение иодида серебра. С его помощью можно управлять погодой.
Распыляя ничтожные количества иодида серебра с самолета, добиваются образования водяных капель, т.е. проще говоря вызывается дождь. При необходимости можно выполнить и противоположную задачу, когда дождь совершенно не нужен, например, при проведении какого-то очень важного мероприятия.
Совет
Для этого иодид серебра распыляют за десятки километров до места события, тогда дождь прольется там, а в нужном месте будет сухая погода.
Серебро широко применяется в медицине. Его используют как зубные протезы, в производстве лекарств (колларгол, протаргол, ляпис и др.) и медицинских инструментов.
Серебро как химический элемент
Серебро – химический элемент с атомным номером 47 в периодической системе Д.И. Менделеева. Химическая формула серебра Ag.
Ломоносов писал о серебре, что этот металл, если он свободен от примесей, кажется белым, как мел. И это действительно так.
Серебро было известно ещё в IV тысячелетии до нашей эры. Этот драгоценный металл, как и золото, в природе встречается в виде самородков. Поэтому человечество познакомилось с ним без помощи учёных. В древнем Египте серебро называли «белым золотом». Добывать его было труднее, чем золото. Поэтому в те времена оно и стоило дороже золота.
Считается, что свое латинское название argentum серебро получило от греческого argos – белый, сверкающий, блистающий.
В природе серебро встречается как в виде самородков, так и в виде редких минералов, которые входят в полиметаллические руды – сульфиды меди, свинца, цинка. Серебряные самородки имеют достаточно большой вес. Известно, что самый крупный самородок весил 13,5 т. В серебряных самородках часто содержатся примеси золота и ртути, реже – платины, меди, висмута, сурьмы.
Химические свойства
Серебро – металл, и обладает всеми свойствами металлов. Но химическая активность серебра мала. В ряду напряжений металлов, называемым также электрохимическим рядом активности металлов, серебро находится почти в конце.
При обычной температуре серебро не взаимодействует с кислородом, азотом, водородом, кремнием и углеродом.
В реакцию с серой вступает при обычных условиях. В результате образуется сульфид серебра.
2Ag + S = Ag2S
С галогенами реагирует при нагревании.
2Ag + Br2 = 2AgBr
Обратите внимание
Все знают, что изделия из серебра постепенно темнеют. Почему так происходит? Оказывается, причина в том, что серебро вступает в реакцию с сероводородом, находящимся в воздухе. В результате на поверхности серебра образуется плёнка из сульфида серебра Ag2S .
4Ag + 2H2S + O2 = 2Ag2S + 2H2O
Как серебро реагирует с кислотами? Интересно, что с азотной кислотой реакция происходит по-разному в зависимости от концентрации кислоты. Так, с концентрированной азотной кислотой серебро даёт нитрат серебра AgNO3 и диоксид азота NO2
Ag +2HNO3 = AgNO3 + NO2 + H2O
А в результате реакции с разбавленной азотной кислотой образуется нитрат серебра AgNO3 и оксид азота NO
3Ag +4HNO3 = 3AgNO3 + NO + 2H2O
Серебро реагирует только с концентрированной серной кислотой
2Ag + 2H2SO4 = Ag2SO4 + SO2 + 2H2O
С соляной кислотой реакция происходит при высоких температурах
2Ag + 2HCl = 2AgCl + H2
Физические свойства и применение серебра
Серебро – удивительно пластичный металл. Из него можно сделать лист толщиной всего в 0,00025 мм. А из крупицы весом в 1 г получается тончайшая проволока длиной в 2 км.
Серебро великолепно проводит электрический ток и тепло. Кроме того, оно способно выдержать колоссальную нагрузку. Из него изготавливают различные контакты в устройствах, используемых на комических ракетах, ядерных установках, подводных лодках, вычислительной технике и др.
Прекрасная отражательная способность серебра позволяет использовать его в производстве зеркал, телескопов, микроскопов, различных оптических приборов.
Широко применяется серебро в ювелирном деле. Кольца, броши, столовые сервизы до сих пор украшают быт человека.
Из серебра чеканят монеты.
Говоря о серебре, нельзя не сказать о его способности очищать воду от различных микроорганизмов.
В 327 году до н.э. греческая армия под предводительством Александра Македонского вторглась в Индию. Казалось, ничто не могло остановить полководца, впереди не было никаких преград. Но вдруг началась эпидемия желудочно-кишечных заболеваний. Солдаты взбунтовались. Греки вынуждены были вернуться домой.
Но заболевшие были в основном среди обычных солдат. Только через две тысячи лет учёные поняли, почему почти не болели военачальники. Солдаты пили из обычных оловянных кружек, а военачальники – из серебряной посуды. То есть серебро убивало болезнетворные бактерии.
Важно
Позже было установлено, что всего лишь несколько миллиардных долей грамма серебра способны уничтожить бактерии в 1 л воды.
Соединения серебра широко используют при изготовлении препаратов, обладающих бактерицидными свойствами.
В химической промышленности серебро применяется как катализатор при производстве органических соединений.
Физические свойства Серебра
Серебро
имеет гране-центрированную кубич.
решетку (а = 4,0772 Å при 20 °С). Атомный радиус
1,44 Å, ионный радиус Ag+ 1,13
Å. Плотность при 20 °С 10,5 г/см3;
tпл 960,8
°С; Tкип 2212
°С; теплота плавления 105 кДж/кг (25,1 кал/г).
Серебро обладает наивысшими среди
металлов удельной электропроводностью
6297 сим/м (62,97 ом-1·см-1)
при 25 °С, теплопроводностью 407,79 Вт/(м·К.)
[0,974 кал/(см·°С·сек)] при 18 °С и отражательной
способностью 90-99% (при длинах волн
100000-5000 Å).
Удельная теплоемкость 234,46
дж/(кг·К) [0,056 кал!(г·°С)], удельное
электросопротивление 15,9 ном·м (1,59
мком·см) при 20 °С.
Серебро диамагнитно
с атомной магнитной восприимчивостью
при комнатной температуре -21,56·10-6,
модуль упругости 76480 Мн/м2 (7648
кгс/мм2),
предел прочности 100 Мн/м2 (10
кгс/мм2),
твердость по Бринеллю 250 Мн/м2(25
кгс/мм2).
Конфигурация внешних электронов атома
Ag 4d105s1.
Химические свойства Серебра
Серебро проявляет
химические свойства, характерные для
элементов Iб подгруппы периодической
системы Менделеева. В соединениях обычно
одновалентно.
Серебро находится в конце электрохимического
ряда напряжений, его нормальный
электродный потенциал Ag = Ag+ + e- равен
0,7978 в.
При обычной температуре Ag не взаимодействует
с О2, N2 и Н2. При действии свободных
галогенов и серы на поверхности Серебра
образуется защитная пленка малорастворимых
галогенидов и сульфида Ag2S (кристаллы
серо-черного цвета).
Совет
Под влиянием
сероводорода H2S, находящегося в атмосфере,
на поверхности серебряных изделий
образуется Ag2S в виде тонкой пленки, чем
объясняется потемнение этих изделий.
Сульфид можно получить действием
сероводорода на растворимые соли Серебра
или на водные суспензии его солей.
Растворимость Ag2S в воде 2,48·10-3 моль/л
(25 °С). Известны аналогичные соединения
– селенид Ag2Se и теллурид Ag2Te.
Из оксидов Серебра устойчивыми являются
оксид (I) Ag2O и оксид (II) AgO. Оксид (I) образуется
на поверхности Серебра в виде тонкой
пленки в результате адсорбции кислорода,
которая увеличивается с повышением
температуры и давления.
Ag2O получают действием КОН на раствор
AgNO3. Растворимость Ag2O в воде – 0,0174 г/л.
Суспензия Ag2O обладает антисептическими
свойствами. При 200 °С оксид Серебра (I)
разлагается. Водород, оксид углерода
(II), многие металлы восстанавливают Ag2O
до металлического Ag. Озон окисляет Ag2O
с образованием AgO. При 100 °С AgO разлагается
на элементы со взрывом.
Серебро
растворяется в азотной кислоте при
комнатной температуре с образованием
AgNO3. Горячая концентрированная серная
кислота растворяет Серебро с образованием
сульфата Ag2SO4 (растворимость сульфата
в воде 0,79% по массе при 20 °С). В царской
водке Серебро не растворяется из-за
образования защитной пленки AgCl.
В
отсутствие окислителей при обычной
температуре НCl, HBr, HI не взаимодействуют
с Серебром благодаря образованию на
поверхности металла защитной пленки
малорастворимых галогенидов. Большинство
солей Серебра, кроме AgNO3, AgF, AgClO4, обладают
малой растворимостью. Серебро образует
комплексные соединения, большей частью
растворимые в воде.
Многие из них имеют
практическое значение в химические
технологии и аналитической химии,
например комплексные ионы [Ag(CN)2]-,
[Ag(NH3)2]+, [Ag(SCN)2]-.
Характеристика серебра как химического элемента
Серебро — химический элемент периодической системы Д.И. Менделеева под номером 47. В химических формулах и научных изданиях он обозначается двумя латинскими буквами Ag. Формула у данного элемента такая же, как и обозначение.
Общая характеристика
Этот элемент в чистом виде представляет собой весьма пластичный, плавкий металл серовато-белого оттенка. Его молекулярная решетка характеризуется кубической формой и правильной центровкой. Данный металл начинает плавиться при температуре 962°С. Этот металл относится к благородным и драгоценным.
Практически все физические свойства серебра были известны еще во времена Средневековья. Но что касается химических свойств, то полностью они были изучены лишь в XIX веке.
Сам этот элемент в качестве материала известен человеку еще с доисторических времен.
Обратите внимание
Объясняется это тем, что в то время он часто встречался в виде самородков на поверхности земли, а не только в виде серебряной руды, откуда его нужно выплавлять.
Именно из-за этого серебряные украшения и изделия играли важную роль в культурах многих древних народов. Физические и химические свойства серебра уже тогда были частично известны.
Из этого металла делали монеты, посуду, ожерелья, кольца и многое другое. Он и сейчас применяется в ювелирной промышленности. Кроме того, в Средние века данный элемент активно использовали алхимики, пытаясь с его помощью получить философский камень — мифическое вещество, дарующее вечную жизнь.
Этот благородный металл по сей день довольно часто встречается в виде самородков, но большая часть его все же получается с помощью выплавки из руды.
Среднее содержание этого металла в земной коре достигает 69 мг в одной тонне породы. Больше всего материала находится в сланцах с примесью глины.
Особенности серебра
Данный металл считается весьма тяжелым, хотя он и легче свинца, но зато превосходит медь по этому показателю. Кроме того, для него характерно очень высокое альбедо, то есть серебряная пластинка отражает почти весь свет, который на нее падает.
По прошествии длительного времени данный металл начинает тускнеть и темнеть, поскольку на его поверхности образуется сульфид, препятствующий отражению солнечного света. Иногда в результате его образования металл становится розоватым.
Важно
Для образования сульфида необходимо хотя бы минимальное количество сероводорода в воздухе.
Интересно, что именно этот металл обладает самой высокой теплопроводностью среди всех известных. Кроме того, его электропроводность при обычных температурах тоже наибольшая среди всех металлов. Особенно этим выделяется сульфат серебра.
Серебро как драгметалл
Данный элемент считается благородным металлом, в связи с этим многие его химические характеристики весьма ярко выражены. У этого металла очень низкая способность вступать в реакции с другими элементами, но если это все же происходит, то образуется сразу несколько веществ. Тут нужно смотреть на то, какая формула серебра участвует в реакции.
Даже в соляной кислоте данный металл не растворяется. Если заранее разбавить серную кислоту, то она тоже не сможет растворить данный элемент. Он может раствориться лишь в заранее подготовленном окислительном бульоне, к примеру, в концентрированной азотной кислоте. Необходимо отметить, что сульфит образуется лишь при наличии свободного кислорода. Этот процесс — химическое серебрение.
Еще этот драгоценный материал отлично растворяется в единственном в природе жидком металле — ртути. После такой реакции образуется амальгама — особое вещество с интересными свойствами. Также много полезных характеристик имеет сульфат данного металла.
При высокой влажности воздуха возникает реакция, которая приводит к тому, что сам металл покрывается тонким слоем, определяемым как сульфид серебра.
Существует и процесс окисления данного металла с помощью галогенов. В таком случае образуются галогениды.
Интересно, что, в отличие от такого химического элемента, как золото, данный металл не растворяется в «царской водке». Вместо растворения в данной ситуации образуется ацетат серебра.
Химические соединения
Для образования такого соединения, как хромат серебра, необходима хромовая кислота и сам благородный металл. Реакция не является часто встречающейся в природе и гораздо чаще происходит в лабораторных условиях. Если в лаборатории хранится серебро, формула этого вещества сразу записывается на электронный носитель информации.
Хромат серебра имеет вид красноватых кристаллов ромбической формы. Они почти не растворяются в воде и имеют парамагнетические свойства.
При взаимодействии с фтором образуется фторид серебра. Данное вещество считается бинарным соединением неорганического происхождения. Нужно отметить, что данное вещество практически не используется в промышленности.
Совет
Фторид серебра выглядит как порошок буровато-зеленого цвета. Он тоже может иметь кристаллическую форму. Данное различие обусловлено разницей в агрегатных состояниях первоначальных составляющих.
В таких случаях даже может выделиться сульфат серебра.
Если фторид серебра нагреть, то он расплавляется без остатка. Кроме того, данное вещество отлично растворяется в воде и характеризуется прекрасными гигроскопическими свойствами. Но это не касается такого соединения, как сульфид серебра.
Соединения серебра в природе
Соединение брома с данным элементом (бромид серебра) довольно часто встречается в виде особого минерала, который называется бромитом, или бромаргиритом. Данное вещество имеет светло-желтый окрас и большое количество ионов в свой структуре.
Фосфат серебра обычно получается посредством реакции в лаборатории, в природе он не встречается. Следует помнить, что данное вещество также обладает кристаллической структурой и желтой раскраской, поэтому не перепутать его с бромитом можно, только проведя соответствующие опыты. Лишь после них можно с уверенностью говорить, что данное вещество — это фосфат серебра.
