«Серебро и его соединения».Экзаменационный реферат по химии.

температурой плавления 200^о (при более сильном нагревании он разлагается

на AgI и O[2]); растворяется в воде и глицерине.

Периодаты серебра. Известны следующие периодаты серебра: AgIO[4] -

оранжевый, Ag[2]H[3]IO[6] - лимонно-жёлтый, Ag[3]IO[5] и Ag[5]IO[6] -

чёрные.

Сульфид серебра, Ag[2]S, встречается в природе в виде минерала аргентита

или акантита; в лаборатории может быть получен очень легко, когда

металлическое серебро или его соединения реагируют (в присутствии влажного

воздуха) с серой, сероводородом или различными сульфидами. Металлическое

серебро может взаимодействовать с серой в твёрдом виде (при нагревании до

белого каления) и в растворах (в горячей воде или на холоду при

использовании раствора серы в сероуглероде).

Примеры реакций получения сульфида серебра:

2Ag + S = Ag[2]S

3Ag[2]O + 4S + H[2]O = 3Ag[2]S + H[2]SO[4

]2AgNO[3] + H[2]S = Ag[2]S + 2HNO[3

]4Ag + 2H[2]S + O[2] = 2Ag[2]S + 2H[2]O

Сульфид серебра при температуре ниже 179^о представляет собой

орторомбические (или моноклинные) чёрные (или тёмно-серые) призматические

кристаллы, которые соответствуют природному акантиту, а при температуре

выше 179^о - это чёрные (или тёмно-серые) кубические кристаллы, которые

соответствуют природному аргентиту.

Сульфид серебра диамагнитен, плавится при 842^о, плохо растворим в воде,

аммиаке, тиосульфатах щелочных металлов и растворяется в азотной кислоте и

растворах цианидов щелочных металлов:

3Ag[2]S + 8HNO[3] = 6AgNO[3] + 2NO + 3S + 4H[2]O

Ag[2]S + 4NaCN = 2Na[Ag(CN)[2]] + Na[2]S

При нагревании в ваккуме выше 350^о Ag[2]S разлагается на элементы.

Сульфид серебра восстанавливается до металла по следующим реакциям:

Ag[2]S + H[2] = 2Ag + H[2]S

Ag[2]S + 2KOH = 2Ag + K[2]S + H[2]O + 1/2O[2

]Ag[2]S + Pb = 2Ag + PbS

Ag[2]S + Ag[2]SO[4] = 4Ag + 2SO[2

]Галогены энергично взаимодействуют с Ag[2]S при высокой температуре с

образованием AgF, AgI, AgCl, AgBr.

Концентрированная соляная кислота реагирует с Ag[2]S по уравнению:

Ag[2]S + HCl = 2AgCl + H[2]S

При температуре выше 1000^о кислород окисляет Ag[2]S до Ag[2]SO[4]:

Ag[2]S + 2O[2] = Ag[2]SO[4

]Соединение Ag[2]S применяется в качестве катализатора во многих

химических реакциях.

Сульфат серебра, Ag[2]SO[4], осаждается при охлаждении концентрированных

растворов, полученных обработкой порошкообразного металлического серебра,

Ag[2]O или Ag[2]CO[3] концентрированной серной кислотой, или при

нагревании и упаривании до полного выделения HNO[3] раствора AgNO[3] в

избытке H[2]SO[4]:

2Ag + 2H[2]SO[4] = Ag[2]SO[4] + SO[2] + H[2]O

Ag[2]CO[3] + H[2]SO[4] = Ag[2]SO[4] + CO[2] + H[2]O

Ag[2]O + H[2]SO[4] = Ag[2]SO[4] + H[2]O

2AgNO[3] + H[2]SO[4] = Ag[2]SO[4] + 2HNO[3

]Сульфат серебра представляет собой диамагнитные белые орторомбические

мелкие кристаллы, которые плавятся при 652^о на воздухе (разлагаются выше

1084^о) и частично растворяются в воде

Ag[2]SO[4] -> 2Ag + SO[2] + O[2

]При нагревании водород восстанавливает сульфат серебра:

Ag[2]SO[4] + 5H[2] -> 2Ag + H[2]S + H[2]O

Хлор взаимодействует с сильно нагретым Ag[2]SO[4] по уравнению:

Ag[2]SO[4] + Cl[2] = 2AgCl + SO[2] + O[2

]Сульфат серебра в серной кислоте может быть восстановлен до

металлического серебра сульфатом железа (II), медью, цинком, железом и

другими металлами:

Ag[2]SO[4] + 2Cu = 2Ag + SO[2] + 2CuO

Ag[2]SO[4] + 2FeSO[4] = 2Ag + Fe[2](SO[4])[3

]Тиосульфат серебра, Ag[2]S[2]O[3], получают обработкой раствора

AgCH[3]COO или AgF раствором Na[2]S[2]O[3]x5H[2]O, взятым в количестве,

меньшем стехиометрически необходимого.

Тиосульфат серебра представляет собой неустойчивый белый порошок, плохо

растворимый в воде и растворимый в аммиаке и в растворах тиосульфатов

щелочных металлов с образованием комплексных соединений:

Ag[2]S[2]O[3] + 3Na[2]S[2]O[3] = 2Na[3][Ag(S[2]O[3])[2]]

Соединение 2Na[3][Ag(S[2]O[3])[2]] образуется также при растворении AgCl в

концентрированном растворе Na[2]S[2]O[3]x5H[2]O.

Кипячение водной суспензии Ag[2]S[2]O[3] приводит к образованию Ag[2]S и

H[2]SO[4].

Нитрид серебра, Ag[3]N, получают разложением аммиачных растворов фторидов

серебра или электролизом фторида аммония в жидком аммиаке используя

серебряные электроды.

Нитрид серебра представляет собой коричневые кубические кристаллы, он

плохо растворим в воде, растворяется в аммиаке, разлагается со взрывом при

нагревании, взаимодействует с HNO[3] и растворами цианидов щелочных

металлов:

Ag[3]N + 4HNO[3] = 3AgNO[3] + NH[4]NO[3

]Ag[3]N + 6KCN + H[2]O = 3K[Ag(CN)[2]] + NH[3] + 3KOH

Амид серебра, AgNH[2], образуется в результате действия KNH[2] на AgNO[3]

(реакция идёт в жидком аммиаке) или упаривания аммиачного раствора Ag[2]O

в присутствии концентрированной серной кислоты:

KNH[2] + AgNO[3] = AgNH[2] + KNO[3

][Ag(NH[3])[2]]OH = AgNH[2] + NH[4]OH

Амид серебра представляет собой неустойчивое белое вещество,

чувствительное к действию света; он разлагается со взрывом при

высушивании, растворяется в жидком аммиаке.

Имид серебра и калия, KAgNH, разлагается без взрыва при температуре выше

100^о.

Из гидроокиси диамминсеребра(I) можно получить также взрывчатый имид

серебра, Ag[2]NH:

2[Ag(NH[3])[2]]OH = Ag[2]NH + 3NH[3] + 2H[2]O

Нитрит серебра, AgNO[2], получают обработкой AgNO[3] нитритом щелочного

металла (взятого в количестве, меньшем стехиометрически необходимого) или

обработкой Ag[2]SO[4] нитритом бария.

Нитрит серебра представляет собой жёлтые игольчатые кристаллы; он

растворим в тёплой (60^о) воде, в аммиаке и растворах нитритов щелочных

металлов.

При упаривании раствора нитрита серебра в аммиаке выпадают жёлтые

кристаллы нитрита амминсеребра [AgNH[3]]NO[2]; последний имеет температуру

плавления 70^о и растворим в воде. При добавлении эфира к водному раствору

соединения [AgNH[3]]NO[2] выпадают расплывающиеся на воздухе белые

кристаллы [Ag(NO[2])[2]]NO[2].

Нитриты щелочных металлов растворяют нитрит серебра с образованием

ацидосоединений типа Me^I[Ag(NO[2])[2]] (где Me^I = Na^+, K^+). Нитрид

серебра служит для получения алифатических нитропроизводных.

Фосфид серебра, Ag[3]P, серого цвета, может быть получен взаимодействием

элементов при сильном нагревании или сплавлением металлического серебра с

метафосфорной кислотой H[n]P[n]O[3n] и углем.

Ортофосфат серебра, Ag[3]PO[4], в виде желтого осадка образуется при

обработке раствора AgNO[3] подкисленным раствором Na[3]PO[4]x12H[2]O или

Na[2]HPO[4]x12H[2]O:

3AgNO[3] + 2Na[2]HPO[4] = Ag[3]PO[4] + 3NaNO[3] + NaH[2]PO[4

]Ортофосфат серебра представляет собой жёлтые кубические кристаллы с

температурой плавления 849^о; он чувствителен к свету, плохо растворим в

воде и растворяется в аммиаке, минеральных кислотах.

Гидрофосфат серебра, Ag[2]HPO[4], выпадает в осадок при концентрировании

растворов Ag[3]PO[4] в H[3]PO[4], содержащей 50% P[4]O[10]. Жёлтые

кристаллы Ag[2]HPO[4] чувствительны к свету и превращаются в Ag[3]PO[4]

под действием воды:

3Ag[2]HPO[4] = 2Ag[3]PO[4] + H[3]PO[4

]Дигидрофосфат серебра, AgH[2]PO[4], выпадает при концентрировании

растворов Ag[3]PO[4] в 85%-ной H[3]PO[4] или растворов Ag[2]HPO[4] в

80%-ной H[3]PO[4].

Соединение AgH[2]PO[4] представляет собой двупреломляющие бесцветные

кристаллы, чувствительные к свету; под действием воды, спирта, эфира или

при нагревании оно разлагается:

2AgH[2]PO[4] -> Ag[2]HPO[4] + H[3]PO[4

]3AgH[2]PO[4] -> Ag[3]PO[4] + 3H[3]PO[4

]Арсенид серебра, Ag[3]As, чёрного цвета, образуется при действии

мышьяковистого водорода AsH[3] на раствор AgNO[3].

Ортоарсенат серебра, Ag[3]AsO[4], получают обработкой растворов AgNO[3]

раствором H[3]AsO[4] или Na[2]HAsO[4]x7H[2]O.

Это фиолетого-красные кубические кристаллы, плохо растворимые в воде, но

растворяющиеся в аммиаке, карбонате аммония, уксусной кислоте. При

нагревании до 800^о разлагаются по уравнению:

2Ag[3]AsO[4] -> 6Ag + As[2]O[5] + 3/2O[2

]Антимонид серебра, Ag[3]Sb, получают взаимодействием элементов при

нагревании или пропусканием сурьмянистого водорода SbH[3] через

концентрированный холодный раствор AgNO[3].

Антимонид серебра представляет собой белые орторомбические кристаллы,

плохо растворимые в HCl и H[2]SO[4].

Хромат серебра, Ag[2]CrO[4], в виде коричнего-красного осадка образуется

при обработке растворов солей серебра растворами хроматов щелочных

металлов; он легко растворим в аммиаке и минеральных кислотах:

Ag[2]CrO[4] + 4NH[3] = [Ag(NH[3])[2]][2]CrO[4

]2AgCrO[4] + 4HNO[3] = 4AgNO[3] + H[2]Cr[2]O[7] + H[2]O

Бихромат серебра, Ag[2]Cr[2]O[7], в виде коричнего-красного осадка

образуется при обработке растворов солей серебра растворами бихроматов

щелочных металлов; при кипячении он превращается в хромат серебра:

2Ag[2]Cr[2]O[7] + HOH = 2Ag[2]CrO[4] + H[2]Cr[2]O[7

]Ацетиленид серебра, Ag[2]C[2], получают действием ацетилена на

порошкообразное серебро или на аммиачный раствор нитрата серебра,

взаимодействием карбида кальция с раствором серебра в метаноле:

2Ag + C[2]H[2] = Ag[2]C[2] + H[2

]2AgNO[3] + C[2]H[2] = Ag[2]C[2] + 2HNO[3

]Ацетиленид серебра образуется в виде коричневого амфорного порошка; он

плохо растворим в воде, легко взрывается при ударе, под действием яркого

света или при нагревании выше 140^о, разлагается под действием HCl или

KCN:

Ag[2]C[2] + 2HCl = 2AgCl + C[2]H[2

]Ag[2]C[2] + 4KCN + H[2]O = 2K[Ag(CN)[2]] + 2KOH + C[2]H[2

]Карбонад серебра, Ag[2]CO[3], получают обработкой раствора AgNO[3]

(взятого в избытке) раствором NaHCO[3] или Na[2]CO[3]x10H[2]O.

Карбонад серебра представляет собой желтовато-белые ромбоэдрические

кристаллы, плохо растворимые в воде, но растворяющиеся в аммиаке и

растворах цианидов и тиосульфитах щелочных металлов, разлагается при

кипячении с большим количеством воды или нагревании на воздухе:

Ag[2]CO[3] -> Ag[2]O + CO[2

]Ag[2]CO[3] -> 2Ag + CO[2] + 1/2O[2

]Упаривание (в темноте) раствора Ag[2]CO[3] в NH[4]OH приводит к осаждению

бесцветных двулучепреломляющих орторомбических кристаллов

[Ag(NH[3])[2]][2]CO[3], которые растворимы в воде, но плохо растворяются в

спирте:

Ag[2]CO[3] + 4NH[4]OH = [Ag(NH[3])[2]][2]CO[3] + 4HOH

Карбонат серебра с карбонатами щелочных металлов образует двойные

карбонаты, например K[2]CO[3]xAg[2]CO[3] - бесцветные кристаллы.

Цианид серебра, AgCN, получают обработкой растворов солей серебра цианидом

щелочного металла, взятым в стехиометрически необходимом количестве:

AgNO[3] + KCN = AgCN + KNO[3

]Цианид серебра представляет собой бесцветные ромбоэдрические кристаллы с

температурой плавления 320 - 350^о. Они плохо растворяются в воде,

растворяются в аммиаке или в растворах солей аммония, цианидов и

тиосульфатов щелочных металлов с образованием комплексных соединений:

AgCN + 2NH[4]OH = [Ag(NH[3])[2]]CN + 2H[2]O

AgCN + KCN = K[Ag(CN)[2]]

Азотная кислота и сереводород взаимодействуют с дицианоаргентатами

MeI[Ag(CN)[2]] по уравнениям:

K[Ag(CN)[2]] + HNO[3] = AgCN + KNO[3] + HCN

2K[Ag(CN)[2]] + 2H[2]S = Ag[2]S + K[2]S + 4HCN

При обработке K[Ag(CN)[2]] нитратом серебра образуется дицианоаргентат

серебра Ag[Ag(CN)[2]], представляет собой димерную форму моноцианида

серебра.

Тиоцианат серебра, AgSNC, получают обработкой раствора AgNO[3] раствором

тиоцианата щелочного металла, взятым в стехиометрически необходимом

количестве.

Тиоцианат представляет собой белое твёрдое вещество, он плохо растворим в

воде, растворяется в избытке тиоцианатов щелочных металлов с образованием

тиоцианатоаргентатов Me[Ag(SCN)[2]], Me[2][Ag(SCN)[3]], Me[3][Ag(SCN)[4]]

(где Me = K^+, Na^+) и восстанавливается в аммиачных растворах металлами

(Na, K, Ca) или гидроксил амином.

Ацетат серебра, AgCH[3]COO, осаждают путём концентрирования раствора

Ag[2]CO[3] в уксусной кислоте; это бесцветные кристаллы, растворимые в

воде и спирте.

Оскалат серебра, Ag[2]C[2]O[4], получают обработкой раствора AgNO[3]

раствором H[2]C[2]O[4]x2H[2]O или оскалатов щелочных металлов:

2AgNO[3] + Na[2]C[2]O[4] = Ag[2]C[2]O[4] + 2NaNO[3

]Оскалат серебра представляет собой белые моноклинные кристаллы, плохо

растворимые в воде, чувствительные к свету, разлагающиеся при нагревании

до 100^о. При 140^о Ag[2]C[2]O[4] разлагается со взрывом.

Но безусловно самыми важными соединения серебра являются нитрат серебра и

галагениды серебра.

Нитрат серебра, AgNO[3], осаждают путём концентрирования растворов

металлического серебра, Ag[2]S, Ag[2]O или Ag[2]CO[3] в HNO[3]:

3Ag + 4HNO[3] = 3AgNO[3] + NO + 2H[2]O

Ag[2]O + 2HNO[3] = 2AgNO[3] + H[2]O

Ag[2]S + 2HNO[3] = 2AgNO[3] + H[2]S

Ag[2]CO[3] + 2HNO[3] = 2AgNO[3] + CO[2] + H[2]O

Упариванием нейтральных водных растворов нитрата серебра при температуре

ниже 157^о получают бесцветные орторомбические кристаллы AgNO[3], а при

температуре выше 157^о - бесцветные ромбоэдрические кристаллы AgNO[3].

Соединение AgNO[3] диамагнитно, плавится при 208,6^о, растворяется в воде,

метаноле, этаноле, ацетоне, пиридине, разлагается при нагревании примерно

до 300^о по уравнению:

AgNO[3] = Ag + NO[2] + 1/2O[2

]Нитрат серебра в водном растворе может быть восстановлен водородом (80^о)

или бромом на холоду, а в аммиачном растворе - различными щелочными

металлами, альдегидами, спиртами или сахарами, обладающими

восстановительными свойствами:

AgNO[3] + 9/2H[2] = Ag + NH[3] + 3H[2]O

2AgNO[3] + 3NH[4]OH + HCHO = 2Ag + 2NH[4]NO[3] + HCOONH[4] + 2H[2]O

2[Ag(NH[3])[2]]OH + HCHO = 2Ag + 3NH[3] + HCOONH[4] + H[2]O

Реакция восстановления нитрата или гидроокиси диамминсеребра

формальдегидом лежит в основе серебрения стекла при изготовлении зеркал.

Недостаток этого способа состоит в том, что на стекле осаждается лишь 2%

серебра.

Также серебро из его нитрата вытесняется более активными металлами,

например медью:

2AgNO[3] + Cu = 2Ag + Cu(NO[3])[2

]Ртуть восстанавливает нитрат серебра с образованием кристаллических

амальгам (дерево Дианы) состава Ag[3]Hg[4], Ag[3]Hg[2], Ag[3]Hg. Свинец,

цинк и другие металлы, более активные, чем серебро, вытесняют его из

растворов солей. Фосфористый водород PH[3] восстанавливает соединение

AgNO[3] до металлического серебра или фосфида серебра Ag[3]P и

фосфорноватистой кислоты H[6]P[2]O[4].

При нагревании фтора или хлора с AgNO[3] образуется AgF или AgCl.

Обработка водных растворов AgNO[3] растворами галогеноводородов (за

исключением плавиковой кислоты) приводит к осаждению галогенидов AgCl,

AgI, AgBr.

AgNO[3] + HBr = AgBr + HNO[3

]AgNO[3] + HI = AgI + HNO[3

]AgNO[3] + HCl = AgCl + HNO[3

]Смесь AgNO[3] с серой при ударе взрывается, а смесь AgNO[3] с углем при

растирании в ступке загорается без детонации. Нитрат серебра связывает

аммиак, образуя белую соль [Ag(NH[3])[3]]NO[3], которая разлагается при

нагревании.

Нитрат серебра применяется для получения самых различных соединений

серебра (и это хорошо просматривалось в вышеизложенном: большинство

соединений серебра можно получить путём реакций с нитратом серебра), в

производстве зеркал (и об этом тоже уже говорилось) для получения

светочувствительных эмульсий, красителей для хлопчатобумажных тканей,

краски для волос; 0,95 - 1,05%-ные растворы нитрата серебра применяются в

медицине.

Также AgNO[3] широко используется в аналитике: его используют для

определения хлорид иона Cl^- и фосфат иона PO[4]^3-. При добавлении

нитрата серебра в раствор, содержащий хлорид ионы, выпадает белый осадок,

растворимый в аммиаке:

Ag^+ + Cl^- = AgCl-v

AgCl + 2NH[3] = [Ag(NH[3])[2]]Cl

А при добавлении нитрата серебра в раствор, содержащий фосфат ионы,

выпадает жёлтый осадок, растворимый в уксусной кислоте:

3Ag^+ + PO[4]^3- = Ag[3]PO[4]-v

Ag[3]PO[4] + 3CH[3]COOH = 3AgCH[3]COO + H[3]PO[4

]Карандаши твёрдого нитрата серебра (ляпис) состоят из одной части AgNO[3]

и двух частей KNO[3] и служат для прижигания.

Нитрат серебра применяется в качестве катализатора при получении перекиси

водорода, восстановлении K[2]S[2]O[8] солями хрома(III), марганца(II) или

церия(III), в реакции полимеризации.

Хлорид серебра, AgCl, встречается в природе в виде минерала керагирита и

может быть получен обработкой металлического серебра хлорной водой,

взаимодействием элементов при высокой температуре, действием газообразного

HCl на серебро (выше 1150^о), обработкой соляной кислотой серебра в

присутствии воздуха (кислорода или другого окислителя), действием

растворимых хлоридов на серебро, обработкой растворов солей серебра

соляной кислотой или раствором какого-либо хлорида:

2Ag + Cl[2] = 2AgCl

2Ag + 2HCl = 2AgCl + H[2

]AgNO[3] + HCl = AgCl + HNO[3

]AgNO[3] + NaCl = AgCl + NaNO[3

]4Ag + 4HCl + O[2] = 2AgCl + 2H[2]O

При работе с разбавленными водными растворами образуются коллоидные

растворы хлорида серебра.

Соединение AgCl представляет собой диамагнитные белые кубические

гранецентрированные кристаллы с температурой плавления 455^о и

температурой кипения 1554^о.

Хлорид серебра растворяется в растворах хлоридов (NaCl, KCl, NH[4]Cl,

CaCl[2], MnCl[2]), цианидов, тиосульфатов, нитратов щелочных металлов и

аммиаке с образованием растворимых и бесцветных комплексных соединений:

AgCl + KCl = K[AgCl[2]]

AgCl + 2KCN = K[Ag(CN)[2]] + KCl

AgCl + 2Na[2]S[2]O[3] = Na[3][Ag(S[2]O[3])[2]] + NaCl

AgCl + 2NH[3] = [Ag(NH[3])[2]]Cl

Водород медленно взаимодействует с хлоридом серебрп при нагревании, а бром

и йод реагируют с AgCl при нагревании в присутствии воды по уравнениям:

2AgCl + H[2] = 2Ag + 2HCl

5AgCl + 3Br[2] + 3H[2]O = 5AgBr + HBrO[3] + 5HCl

5AgCl + 3I[2] + 3H[2]O = 5AgI + HIO[3] + 5HCl

Кипячение хлорида серебра с серной кислотой даёт Ag[2]SO[4]:

2AgCl + H[2]SO[4] = Ag[2]SO[4] + 2HCl

При сплавлении хлорида серебра с карбонатом натрия образуется

металлическое серебро:

4AgCl + 2Na[2]CO[3] = 4Ag + 4NaCl + 2CO[2] + O[2

]Хлорид серебра восстанавливается в результате нагревания с металлическим

свинцом, магнием, цинком, ртутью, медью или амальгамой цинка, а в

аммиачных растворах восстанавливается на холоду щелочными металлами:

2AgCl + Pb -> 2Ag + PbCl[2

]Из AgCl делают линзы для приборов, работающих в области инфракрасного

излучения, и радарные экраны. Часто хлорид серебра применяют для

фиксирования космических лучей.

Поскольку AgCl обладает бактерицидным действием, на его основе готовят

препараты, применяемые для обработки слизистых оболочек глаза. «Серебряная

вода», которая образуется при обработке дистиллированой воды AgCl, служит

для стерилизации и консервирования некоторых пищевых продуктов.

Бромид серебра, AgBr, встречается в природе в виде минерала бромаргирита;

в лаборатории может быть получен (в темноте) обработкой раствора AgNO[3]

раствором HBr (или бромида щелочного металла) либо непосредственным

взаимодействием брома с металлическим серебром:

AgNO[3] + KBr = AgBr-v + KNO[3

]2Ag + Br[2] = 2AgBr-v

Получение AgBr осуществляется в темноте, чтобы исключить

фотовосстановление.

Соединение AgBr может существовать в коллоидной форме, либо в виде

диамагнитных жёлтых кубических гранецентрированных кристаллов с

температурой плавления 434^о и температурой кипения 1537^о; бромид серебра

плохо растворим в воде и растворяется в аммиаке, тиосульфатах щелочных

металлов и в концентрированной H[2]SO[4] при нагревании:

AgBr + 2NH[4]OH = [Ag(NH[3])[2]]Br + 2H[2]O

2AgBr + H[2]SO[4] = Ag[2]SO[4] + 2HBr

AgBr + 2Na[2]S[2]O[3] = Na[3][Ag(S[2]O[3])[2]] + NaBr

Бромид серебра восстанавливается цинком в кислой среде или металлами

(такими, как свинец или медь) при нагревании, а также сплавлением с

безводным карбонатом натрия:

4AgBr + 2Na[2]CO[3] = 4Ag + 4NaBr + 2CO[2] + O[2

]Бромид серебра применяется для изготовления фотоплёнок и в качестве

катализатора при получении монокарбоновых жирных кислот или олефинов с

помощью реактива Гриньяра.

Йодит серебра, AgI, встречается в природе в виде минерала йодаргирита; в

лаборатории может быть получен (в темноте) обработкой раствора AgNO[3]

раствором HI или йодида щелочного металла, путём непосредственного

взаимодействия паров йода с металлическим серебром, хлоридом или бромидом

серебра при нагревании, действием HI на металлическое серебро на холоду:

AgNO[3] + HI = AgI + HNO[3

]AgNO[3] + KI = AgI + KNO[3

]2Ag + I[2] = 2AgI

2Ag + 2HI = 2AgI + H[2

]Йодит серебра может существовать в виде прозрачных двулучепреломляющих

лимонно-жёлтых гексагональных призматических кристаллов, либо в виде

двулучепреломляющих красных октаэдров. Известна коллоидная форма AgI.

Йодит серебра диамагнитен, плавится с разложением при 555^о, плохо

растворим в воде и растворяется в концентрированных растворах HI, йодитах

щелочных металлов и в HgI[2] с образованием комплексных соединений:

AgI + HI = H[AgI[2]]

2AgI + HgI[2] = Ag[2][HgI[4]]

AgI + MeI = Me[AgI[2]]

AgI + 2MeI = Me[2][AgI[3]]

(где Me = K^+, Rb^+, Cs^+, NH[4]^+).

При нагревании AgI разлагается на элементы.

В аммиачных растворах AgI может быть восстановлен до металлического

серебра щелочными или щелочноземельными металлами.

Йодит серебра служит для получения светочувствительных плёнок.

2.3. Значение галогенидов серебра в фотографии:

Галогениды серебра широко применяются в фотографии:

Бромид (хлорид или йодит) серебра(I), диспергированный до коллоидного

состояния в желатина, наносится в темноте на тонкую плёнку, стеклянные

пластинки и бумагу, которые также хранятся в темноте.

Под действием кванта света hv бромид (галогенид) серебра (I) на

светочувствительной плёнке разлагается на элементы:

Br^- + hv -> 1/2Br[2] + e^-

Ag^+ + e^- -> Ag

Элементарный бром (галоген) химически связывается с желатиной, а

коллоидное серебро образует очень мелкие зерна. Для того чтобы невидимое

изображение сфотографированного объекта стало видимым на фотографической

плёнке или пластинке, их подвергают проявлению. В процессе проявления

галогенид серебра (частично восстановленный) восстанавливается химическим

путём с помощью органических восстановителей до металлического серебра.

Восстановление галогенида серебра проявлением осуществляется быстрее в

соседстве с первоначально существующими зёрнами коллоидного серебра. После

того как при проявлении видимое изображение стало достаточно ясным,

проводят процесс закрепления (фиксирования), при котором с

фоточувствительного слоя плёнки или пластинки извлекаются неразложившиеся

галогениды серебра.

В качестве фиксатора применяют водный раствор тиосульфата натрия, который

легко растворяет оставшиеся галогениды серебра.

Видимое, устойчивое на свету изображение, полученное проявлением и

закреплением (негатив), является обратным изображением реального объекта.

Для получения реального изображения негатив проектируется (в течение

некоторого времени) с помощью копировального аппарата или увилечителя на

фотобумагу. Проявлением и закреплением фотобумаги, на которой было

спроектированно обратное изображение сфотографированного объекта, получают

действительное изображение (позитив).

Путём введения некоторых специальных добавок в состав светочувствительного

слоя можно увеличить чувствительность плёнки к свету, селективную

восприимчивость к различным областям спектра. Можно также приготовить

фоточувствительные составы получения цветных изображений.

2.4. Соединения двухвалентного серебра:

Окись серебра, AgO, получают действием озона на металлическое серебро или

на Ag[2]O, AgNO[3] или Ag[2]SO[4], обработкой раствора AgNO[3] раствором

K[2]S[2]O[8], обработкой щелочной суспензии Ag[2]O перманганатом калия,

анодным окислением металлического серебра с использованием в качестве

электролита разбавленного раствора H[2]SO[4] или NaOH:

Ag[2]O + O[3] -> 2AgO + O[2

]2AgNO[3] + K[2]S[2]O[8] + 4KOH = 2AgO + 2K[2]SO[4] + 2KNO[3] + 2H[2]O

Ag[2]O + 2KMnO[4] + 2KOH = 2AgO + 2K[2]MnO[4] + H[2]O

Обработка K[2]S[2]O[8] соединений серебра в слабо кислой среде и в

присутствии пиридина приводит к образованию оранжевого кристаллического

осадка [AgPy[4]]S[2]O[8].

Окись серебра представляет собой диамагнитный серовато-чёрный

кристаллический порошок. AgO растворяется в H[2]SO[4], HClO[4] и

концентрированной HNO[3], при обычной температуре - это устойчивое

соединение, разлагается на элементы при нагревании до 100^о, является

энергичным окислителем по отношению к SO[2], NH[3], Me^+NO[2], обладает

свойствами полупроводника.

Фторид серебра, AgF[2], получают действием газообразного фтора на

металлическое серебро при 250 - 300^о или на галогениды серебра(I) при 200

-300^о:

Ag + F[2] = AgF[2

]Фторид серебра представляет собой парамагнитный коричнево-чёрный порошок

с температурой плавления 690^о; он разлагается под действием воды или

влажного воздуха и обладает окислительным действием по отношению к

йодитам, спирту, солям хрома(III) и марганца(II).

6AgF[2] + 3H[2]O = 6AgF + 6HF + O[3

]Сульфид серебра, AgS, образуется в виде коричневого осадка при обработке

раствора AgNO[3] в бензонитриле раствором серы в сероуглероде.

Нитрат серебра, Ag(NO[3])[2], получают окислением AgNO[3] озоном. Это

бесцветные кристаллы, разлагающиеся водой:

4Ag(NO[3])[2] + 2H[2]O = 4AgNO[3] + 4HNO[3] + O[2

]При анодном окислении раствора AgNO[3] в пиридине можно получить

оранжево-красные призматические кристаллы [AgPy[4]](NO[3])[2], которые

разлагаются под действием воды или аммиака.

Известен также ряд комплексных соединений двухвалентного серебра.

2.5. Соединения трёхвалентного серебра:

Известно небольшое количество соединений трёхвалентного серебра, но почти

все они комплексные, и поэтому ниже будет рассмотрен лишь оксид серебра.

Окись серебра, Ag[2]O[3], образуется в смеси с окисью серебра(II) при

анодном окислении серебра или при действии фтора (или пероксосульфата) на

соль серебра(I).

Чёрная кристаллическая смесь Ag[2]O[3]xAgO неустойчива, обладает

окислительными свойствами и при лёгком нагревании превращается в AgO.

3. Практическая часть.

В нашей лаборатории из соединений серебра имеется лишь его нитрат. Но имея

лишь одно это вещество, я получил большое количество других веществ, в

состав которых входит серебро. В ходе работы мною был проделан ряд опытов,

изучающих свойства соединений одновалентного серебра. Все опыты я

постарался проклассифицировать и объединить по разным группам:

1. Термическое разложение соединений серебра.

Как соединение серебра я использовал AgNO[3].

Описание: я положил в пробирку нитрат серебра и стал нагревать его в

пламени спиртовки, через некоторое время содержимое пробирки почернело, и

из неё стал выделяться бурый газ с неприятным запахом (NO[2]); описанный

мною процесс характеризует следующее уравнение реакции:

2AgNO[3] -> 2Ag + 2NO[2] + O[2

]Содержимое пробирки почернело из-за выделившегося серебра.

2. Вытеснение серебра из растворов его солей более активными металлами.

Для опыта я использовал AgNO[3] и медь.

Описание: в пробирку с раствором нитрата серебра я положил медную

пластинку, и через некоторое время на ней стали образовываться «наросты»

из порошкообразного серебра, а раствор стал обретать голубоватый цвет; в

данном случае идёт следующая реакция:

2AgNO[3] + Cu = Cu(NO[3])[2] + 2Ag

Раствор стал голубым из-за нитрата меди.

3. Реакции обмена с солями серебра.

Описание 1: я слил растворы нитрата серебра и гидроксида натрия, после

чего выпал белый мелко-кристаллический осадок, но это не гидрокрид

серебра, а оксид:

2AgNO[3] + 2NaOH = Ag[2]O + 2NaNO[3] + H[2]O

Две следующее изученные мной реакции обмена широко используются в

аналитике. Нитрат серебра используется для обнаружения в растворе хлорид и

фосфат ионов.

Описание 2: я смешал растворы соляной кислоты HCl и AgNO[3], после чего в

осадок выпали белые хлопья, растворимые только в аммиаке; уравнения

описанных реакций:

AgNO[3] + HCl = AgCl-v + HNO[3

]AgCl + 2NH[3] = [Ag(NH[3])[2]]Cl

Итак, если в раствор добавить нитрат серебра, и при этом выпадет белый

осадок, растворимый в аммиаке, то раствор содержал хлорид ионы.

Описание 3: я смешал растворы фосфата натрия и нитрата серебра, после чего

выпали жёлтые хлопья осадка, растворимые в уксусной кислоте; уравнения

реакций:

3AgNO[3] + Na[3]PO[4] = Ag[3]PO[4]-v + 3NaNO[3

]Ag[3]PO[4] + 3CH[3]COOH = 3AgCH[3]COOH + H[3]PO[4

]Получается, что если в раствор добавить нитрат серебра, и при этом

выпадет жёлтый осадок, растворимый в уксусной кислоте, то раствор содержал

фосфат ионы.

Описание 4: я получил бромид и йодит (которые мне понадобились для

дальнейших опытов) серебра реакцией обмена, смешав растворы йодита калия и

бромида натрия с раствором нитрата серебра:

AgNO[3] + KI = AgI-v + KNO[3

]AgNO[3] + NaBr = AgBr-v + NaNO[3

]При сливании этих растворов образуются желтый и лимонно-жёлтый

творожистые осадки.

4. Свойства галогенидов серебра.

Изученные мной реакции используются в фотографии.

Описание 1: Я, профильтровав жёлтый осадок бромида серебра, размазал его

по фильтровальной бумаге и выставил его на подоконник. Стоило мне отойти

буквально на несколько секунд, и когда я вернулся, фильтровальная бумага

почернела. Это вызвано тем, что бромид серебра под действием света

разлагается на элементы:

2AgBr -> 2Ag + Br[2

]Причём интересно то, что почерневшая фильтровальная бумага действительно

пахнет бромом.

Описание 2: Профильтровав жёлтый осадок йодита серебра я размазал его

тонким слоем по фильтровальной бумаге и в центр её положил спичечный

коробок, а затем положил на подоконник. В этом случае разложение идёт

медленнее чем с бромидом, но уже после минутного лежания под солнечными

лучами, бумага чернеет, а если поднять коробок, то на тёмной бумаге чётко

будет виден жёлтый прямоугольник, незатронутый солнечными лучами. Йодит

серебра раскладывается так:

2AgI -> 2Ag + I[2

]5. Реакции серебряного зеркала с органическим и неорганическим

восстановителем.

Изученные мной реакции используются в производстве зеркал.

Описание 1: в пробирку с раствором нитрата серебра я добавил пару капель

раствора аммиака, после чего я добавил туда раствор формальдегида и стал

нагревать в пламени спиртовки. Через некоторое время на стенках появляется

серебряный зеркальный налёт, в котором можно даже разглядеть своё

отражение. В пробирке происходит следующая химическая реакция:

2AgNO[3] + 3NH[4]OH + HCHO = 2Ag + 2NH[4]NO[3] + HCOONH[4] + 2H[2]O

Описание 2: в пробирку с аммиачным раствором серебра я налил раствор

сульфата марганца, после чего стал нагревать её в пламени спиртовки. Через

некоторое время на стенках пробирки также появился серебряный зеркальный

налёт:

2[Ag(NH[3])[2]]OH + MnSO[4] + 3H[2]O = 2Ag + H[2]MnO[3] + 2NH[3]xH[2]O +

(NH[4])[2]SO[4

]Таким образом, я изучил основные свойства соединений серебра, и убедился

на собственном опыте в их уникальных свойствах.

Список использованной литературы:

«Введение в неорганическую химию»; Москва: МИРОС, 1995; автор:

С.С.Бердоносов.

«Вредные химические вещества»; Ленинград: Химия, 1983; авторы:

А.Л.Бандман, Г.А.Гудзовский, Л.С.Дубейковская, Б.А.Ивин, Б.А.Кацнельсон и

др.

«Книга по химии для домашнего чтения»; Москва: Химия, 1995; авторы:

Б.Д.Стенин, Л.Ю.Аликбердова.

«Неорганическая химия»; Москва: Мир, 1971; авторы: Р.Рипан, И.Четяну.

«Общая и неорганическая химия»; Москва: Химия, 1981; авторы:

М.Х.Карапетьянс, С.И.Дракин.

«Практикум по неорганической химии»; Ленинград: Химия, 1990; авторы:

А.И.Дорофеев, М.И.Федотова.

«Проблемные опыты по химии»; Москва: Школа-Пресс, 1998; автор: Ю.В.Сурин.

«Химия вокруг нас»; Москва: Высшая школа, 1992; автор: Ю.Н.Кукушкин

и др.

30

Страницы: 1, 2