Struktura, lastnosti, nomenklatura, uporaba srebrovega sulfida (Ag2S)



The srebrov sulfid je anorganska spojina, katere kemijska formula je Ag2S. Sestoji iz črno sivkaste trdne snovi, ki jo tvorijo Ag kationi+ in anioni S2- v razmerju 2: 1. S2- zelo je podobna Ag+, ker sta oba mehka iona in se uspeta stabilizirati drug z drugim.

Srebrni okraski ponavadi potemnijo in izgubijo svoj značilni lesk. Sprememba barve ni posledica oksidacije srebra, temveč njegove reakcije z vodikovim sulfidom v okolju pri nizkih koncentracijah; To je lahko posledica gnilobe ali razgradnje rastlin, živali ali živil, bogatih z žveplom.

H2S, katere molekula nosi atom žvepla, reagira s srebrom po naslednji kemijski enačbi: 2Ag (s) + H2S (g) => Ag2S (s) + H2(g)

Zato je Ag2S je odgovoren za črne plasti, ki so nastali na srebru. Vendar pa je v naravi ta žveplo mogoče najti tudi v mineralih acantita in argentita. Dva minerala se od mnogih drugih razlikujejo po svojih črnih in svetlih kristalih, kot je tisti v zgornji sliki.

Ag2S predstavlja polimorfne strukture, privlačne elektronske in optoelektronske lastnosti, je polprevodnik in obljublja, da bo material za razvoj fotovoltaičnih naprav, kot so sončne celice.

Indeks

  • 1 Struktura
  • 2 Lastnosti
    • 2.1 Molekularna teža
    • 2.2 Videz
    • 2.3 Vonj
    • 2.4 Tališče
    • 2.5 Topnost
    • 2.6 Struktura
    • 2.7 Indeks refrakcije
    • 2.8 Dielektrična konstanta
    • 2.9 Elektronika
    • 2.10 Redukcijska reakcija
  • 3 Nomenklatura
    • 3.1 Sistematika
    • 3.2 Zaloga
    • 3.3 Tradicionalno
  • 4 Uporabe
  • 5 Reference

Struktura

Kristalna struktura srebrovega sulfida je prikazana na zgornji sliki. Modre krogle ustrezajo agacijam+, medtem ko so rumeni do anioni S2-. Ag2S je polimorfen, kar pomeni, da lahko pod določenimi temperaturnimi pogoji sprejme več kristalnih sistemov.

Kako? Skozi fazni prehod. Ioni so preurejeni tako, da povišanje temperature in vibracije trdne snovi ne motijo ​​ravnotežja elektrostatične privlačnosti in odbijanja. Ko se to zgodi, je rečeno, da gre za fazni prehod, zato ima trdna snov nove fizikalne lastnosti (kot so lesk in barva)..

Ag2S pri normalnih temperaturah (nižjih od 179 ° C) ima monoklinsko kristalno strukturo (α-Ag2S). Poleg te trdne faze sta še dve: bcc (kubični center v telesu) med 179 do 586 ° C in fcc (kubični center v obrazih) pri zelo visokih temperaturah (δ- Ag).2S).

Argentitski mineral sestoji iz fcc faze, znane tudi kot β-Ag2S. Ko so se ohladile in preoblikovale v pečino, so imele kombinirane strukturne značilnosti. Zato obstajajo obe kristalni strukturi: monoklinska in bcc. Zato se pojavijo črne trdne snovi z svetlimi in zanimivimi prizori.

Lastnosti

Molekularna teža

247,80 g / mol

Videz

Sivkasto črni kristali

Vonj

WC.

Tališče

836 ° C. Ta vrednost se ujema z dejstvom, da je Ag2S je spojina z malo ionskega značaja in se zato topi pri temperaturah pod 1000 ° C.

Topnost

V vodi samo 6,21. 10-15 g / L pri 25 ° C. To pomeni, da je količina črne trdne snovi, ki je solubilizirana, zanemarljiva. To je ponovno posledica majhne polarne narave vezi Ag-S, kjer ni nobene bistvene razlike v elektronegativnosti med obema atomoma..

Tudi Ag2S je netopen v vseh topilih. Nobena molekula ne more učinkovito ločiti svojih kristalnih plasti v Ag ionih+ in S2- solvat.

Struktura

Štiri plasti S-Ag-S vezi je mogoče videti tudi na sliki strukture, ki se premikajo med seboj, ko se trdna snov razume. To vedenje pomeni, da je kljub temu, da je polprevodnik, duktilen kot več kovin pri sobni temperaturi.

S-Ag-S plasti se pravilno prilegajo zaradi svojih kotnih geometrij, ki jih opazujemo kot cik-cak. Ker imajo silo razumevanja, se premikajo na os premika in tako povzročajo nove nekovalentne interakcije med atomi srebra in žvepla.

Indeks refrakcije

2.2

Dielektrična konstanta

6

Elektronika

Ag2S je amfoterni polprevodnik, kar pomeni, da se obnaša, kot da je tipa n  in tipa str. Prav tako ni krhka, zato je bila proučena za njeno uporabo v elektronskih napravah.

Redukcijska reakcija

Ag2S se lahko reducira na kovinsko srebro s kopanjem črnih delov z vročo vodo, NaOH, aluminijem in soljo. Izvede se naslednja reakcija: \ t

3Ag2S (s) + 2Al (s) + 3H2O (1) => 6Ag (s) + 3H2S (ac) + Al2O3(s)

Nomenklatura

Srebro, katerega elektronska konfiguracija je [Kr] 4d105s1, lahko izgubi samo en elektron: zunanji orbital 5s. Tako je Agation+ ostane z elektronsko konfiguracijo [Kr] 4d10. Zato ima edinstveno valenco +1, ki določa, kako naj se imenujejo njene spojine.

Po drugi strani pa ima žveplo elektronsko konfiguracijo [Ne] 3s23p4, in potrebuje dva elektrona za dokončanje valentnega okteta. Ko pridobi ta dva elektrona (iz srebra), se pretvori v žveplov anion, S2-, s konfiguracijo [Ar]. To pomeni, da je izoelektronski za argon plemeniti plin.

Tako da Ag2S je treba poklicati v skladu z naslednjimi nomenklaturami:

Sistematika

Opicažveplo disrebro Pri tem upoštevamo število atomov vsakega elementa in jih označujemo s predponami grških števcev.

Zaloga

Srebrov sulfid. Če ima edinstveno valenco +1, ni navedena z rimskimi številkami v oklepajih: srebrov sulfid (I); ki je napačna.

Tradicionalna

Sulfuro argéntico. Ker srebro "deluje" z valenco +1, se mu doda pripona -ico argentum v latinščini.

Uporabe

Nekaj ​​novih uporab za Ag2S so naslednji:

-Barvne raztopine njihovih nanodelcev (različnih velikosti) imajo antibakterijsko delovanje, niso strupene in se zato lahko uporabljajo na področju medicine in biologije..

-Njihovi nanodelci lahko tvorijo kvantne pike. Ti absorbirajo in oddajajo sevanje z večjo intenzivnostjo kot številne organske fluorescentne molekule, tako da jih lahko nadomestijo kot biološke označevalce..

-Strukture α-Ag2S kažejo, da imajo izrazite elektronske lastnosti, ki se uporabljajo kot sončne celice. Predstavlja tudi izhodišče za sintezo novih termoelektričnih materialov in senzorjev.

Reference

  1. Mark Peplow. (17. april 2018). Polprevodniški srebrni sulfid se razteza kot kovina. Vzeto iz: cen.acs.org
  2. Sodelovanje: Avtorji in urejevalci kristalne strukture III / 17E-17F-41C () Silver sulfida (Ag2S). V: Madelung O., Rössler U., Schulz M. (eds) ne-tetrahedralno vezani elementi in binarni spojini I. Landolt-Börnstein - skupina III kondenzirana snov (numerični podatki in funkcionalni odnosi v znanosti in tehnologiji), vol. 41C. Springer, Berlin, Heidelberg.
  3. Wikipedija. (2018). Srebrov sulfid. Vzeto iz: en.wikipedia.org
  4. Stanislav I. Sadovnikov & col. (Julij 2016). Ag2S srebrni sulfidni nanodelci in koloidne raztopine: Sinteza in lastnosti. Vzeto iz: sciencedirect.com
  5. Azo materiali. (2018). Silver Sulfide (Ag2S) Polprevodniki. Vzeto iz: azom.com
  6. A. Nwofe. (2015). Možnosti in izzivi tankih filmov srebrov sulfid: pregled. Oddelek za znanost o materialih in obnovljivo energijo, Oddelek za industrijsko fiziko, Ebonyi State University, Abakaliki, Nigerija.
  7. UMassAmherst. (2011). Predavanja Demonstracije: čiščenje sijočega srebra. Vzeto iz: lecturedemos.chem.umass.edu
  8. Študija. (2018). Kaj je Silver Sulfide? - Kemijska formula in uporabe. Vzeto iz: study.com