Cấu trúc, tính chất, danh pháp và cách sử dụng oxit bạc (Ag2O)

các oxit bạc là một hợp chất vô cơ có công thức hóa học là Ag₂O. Lực liên kết các nguyên tử của nó có bản chất ion hoàn toàn; do đó, nó bao gồm một chất rắn ion có tỷ lệ hai cation Ag⁺ tương tác tĩnh điện với anion O^2-.

Các anion oxit, O^2-, nó là kết quả của sự tương tác giữa các nguyên tử bạc của bề mặt với oxy của môi trường; theo cách rất giống với sắt và nhiều kim loại khác. Một mảnh bạc hoặc đồ trang sức thay vì đỏ và vỡ vụn thành rỉ sét, biến thành màu đen, đặc trưng của bạc oxit.

Ví dụ, trong hình trên, bạn có thể thấy một chiếc cốc bạc rỉ sét. Lưu ý bề mặt đen của nó, mặc dù nó vẫn giữ một số ánh trang trí; đó là lý do tại sao ngay cả các vật bằng bạc gỉ cũng có thể được coi là đủ hấp dẫn để sử dụng trang trí.

Các tính chất của oxit bạc sao cho chúng không bị hỏng, ngay từ cái nhìn đầu tiên, bề mặt kim loại ban đầu. Nó được hình thành ở nhiệt độ phòng bằng cách tiếp xúc đơn giản với oxy trong không khí; và thậm chí thú vị hơn, nó có thể phân hủy ở nhiệt độ cao (trên 200 ° C).

Điều này có nghĩa là nếu kính của hình ảnh được giữ và sức nóng của ngọn lửa dữ dội được áp dụng, nó sẽ phục hồi ánh sáng bạc của nó. Do đó, sự hình thành của nó là một quá trình thuận nghịch về nhiệt động lực học.

Bạc oxit cũng có các tính chất khác và, ngoài công thức Ag đơn giản của nó₂Hoặc, nó bao gồm các tổ chức cấu trúc phức tạp và nhiều loại chất rắn. Tuy nhiên, Ag₂Hoặc có lẽ, bên cạnh Ag₂Ôi₃, đại diện nhất của các oxit bạc.

Chỉ số

• 1 Cấu trúc của oxit bạc
  • 1.1 Thay đổi với số lượng valencia
• 2 Tính chất lý hóa
  • 2.1 Trọng lượng phân tử
  • 2.2 Ngoại hình
  • Mật độ 2,3
  • 2.4 Điểm nóng chảy
  • 2,5 kps
  • 2.6 Độ hòa tan
  • 2.7 Nhân vật hóa trị
  • 2.8 Phân hủy
• 3 danh pháp
  • 3.1 Valencias I và III
  • 3.2 Danh pháp hệ thống cho các oxit bạc phức
• 4 công dụng
• 5 tài liệu tham khảo

Cấu trúc của oxit bạc

Cấu trúc của nó như thế nào? Như đã đề cập ở đầu: nó là một chất rắn ion. Vì lý do này, không thể có liên kết cộng hóa trị Ag - O hay Ag = O trong cấu trúc của nó; vì nếu có, tính chất của oxit này sẽ thay đổi mạnh mẽ. Sau đó là các ion Ag⁺ và O^2- theo tỷ lệ 2: 1 và trải nghiệm lực hút tĩnh điện.

Cấu trúc của oxit bạc được xác định theo hệ quả theo cách mà các lực ion thải ra trong không gian các ion Ag⁺ và O^2-.

Trong hình trên, ví dụ, bạn có một ô đơn vị cho một hệ tinh thể hình khối: các cation Ag⁺ là những quả cầu màu xanh bạc và chữ O^2- những quả cầu màu đỏ.

Nếu bạn đếm số lượng hình cầu, bạn sẽ thấy rằng, thoạt nhìn, chín màu xanh bạc và bốn màu đỏ. Tuy nhiên, chỉ những mảnh vỡ của những quả cầu chứa trong khối lập phương mới được xem xét; khi tính những thứ này, là các phân số của tổng số hình cầu, tỷ lệ 2: 1 cho Ag phải được đáp ứng₂Ôi.

Lặp lại đơn vị cấu trúc của tứ diện AgO₄ bao quanh bởi bốn Ag khác⁺, tất cả các vật rắn màu đen được chế tạo (che khuất các khoảng trống hoặc bất thường mà các sắp xếp tinh thể này có thể có).

Thay đổi với số lượng valencia

Bây giờ không tập trung vào tứ diện AgO₄ nhưng trong dòng AgOAg (quan sát các đỉnh của khối trên), nó sẽ là chất rắn oxit bạc bao gồm, từ một góc nhìn khác, của nhiều lớp ion được sắp xếp tuyến tính (mặc dù nghiêng). Tất cả điều này là kết quả của hình học "phân tử" xung quanh Ag⁺.

Những điều trên đã được chứng thực bởi một số nghiên cứu về cấu trúc ion của nó.

Bạc hoạt động chủ yếu với hóa trị +1, vì khi mất một electron, cấu hình điện tử của nó là [Kr] 4d¹⁰, mà rất ổn định. Các giá trị khác, chẳng hạn như Ag²⁺ và Ag³⁺ chúng kém ổn định hơn vì chúng mất electron từ quỹ đạo gần như hoàn toàn.

Các ion Ag³⁺, tuy nhiên, nó tương đối ít ổn định hơn so với Ag²⁺. Trên thực tế, nó có thể cùng tồn tại trong công ty của Ag⁺ Hóa học làm giàu cấu trúc.

Cấu hình điện tử của nó là [Kr] 4d⁸, với các electron chưa ghép cặp theo cách mang lại sự ổn định.

Không giống như hình học tuyến tính xung quanh các ion Ag⁺, người ta đã phát hiện ra rằng các ion Ag³⁺ Nó là hình vuông phẳng. Do đó, một oxit bạc có ion Ag³⁺ sẽ bao gồm các lớp bao gồm các hình vuông AgO₄ (không phải tứ diện) được liên kết tĩnh điện bởi các dòng AgOAg; Đó là trường hợp của Ag₄Ôi₄ Ag₂Ô Ag₂Ôi₃ với cấu trúc đơn hình.

Tính chất hóa lý

Nếu bạn làm trầy xước bề mặt của chiếc cốc bạc của hình ảnh chính, bạn sẽ có được một khối rắn, không chỉ có màu đen mà còn có tông màu nâu hoặc nâu (ảnh trên cùng). Một số tính chất vật lý và hóa học của nó được báo cáo bởi các khoảnh khắc như sau:

Trọng lượng phân tử

231,735 g / mol

Ngoại hình

Rắn màu nâu đen ở dạng bột (lưu ý rằng mặc dù là chất rắn ion, nó không có hình dạng tinh thể). Nó không mùi và pha với nước mang lại hương vị kim loại

Mật độ

7,14 g / mL.

Điểm nóng chảy

277-300 ° C. Chắc chắn, nó tan chảy thành bạc rắn; đó là, nó có thể bị phá vỡ trước khi tạo thành oxit lỏng.

Kps

1,52 10^-8 trong nước ở 20 ° C. Do đó, nó là một hợp chất hầu như không hòa tan trong nước.

Độ hòa tan

Nếu bạn nhìn kỹ vào hình ảnh cấu trúc của nó, bạn sẽ thấy rằng các hình cầu của Ag²⁺ và O^2- Họ không đồng ý về kích thước. Kết quả là, chỉ các phân tử nhỏ có thể xâm nhập vào bên trong mạng tinh thể, làm cho nó không hòa tan trong hầu hết các dung môi; ngoại trừ những nơi nó phản ứng, chẳng hạn như bazơ và axit.

Nhân vật hóa trị

Mặc dù người ta đã nói nhiều lần rằng oxit bạc là một hợp chất ion, một số tính chất nhất định, chẳng hạn như điểm nóng chảy thấp của nó, mâu thuẫn với tuyên bố này.

Chắc chắn, việc xem xét đặc tính cộng hóa trị không phá vỡ những gì được giải thích cho cấu trúc của nó, nó sẽ là đủ để thêm nó vào cấu trúc của Ag₂Hoặc một mô hình hình cầu và thanh để biểu thị liên kết cộng hóa trị.

Ngoài ra, tứ diện và mặt phẳng vuông AgO₄, cũng như các dòng AgOAg, chúng sẽ được liên kết bởi các liên kết cộng hóa trị (hoặc cộng hóa trị).

Với ý nghĩ này, Ag₂Hoặc nó thực sự sẽ là một polymer. Tuy nhiên, nên xem xét nó như một chất rắn ion có đặc tính cộng hóa trị (bản chất của liên kết vẫn còn là một thách thức hiện nay).

Phân hủy

Lúc đầu, người ta đã đề cập rằng sự hình thành của nó có thể đảo ngược về mặt nhiệt động, vì vậy nó hấp thụ nhiệt để trở về trạng thái kim loại. Tất cả điều này có thể được thể hiện bằng hai phương trình hóa học cho các phản ứng như vậy:

4Ag (s) + O₂(g) => 2Ag₂O (s) + Q

2Ag₂O (s) + Q => 4Ag (s) + O₂(g)

Trong đó Q đại diện cho nhiệt lượng trong phương trình. Điều này giải thích tại sao ngọn lửa đốt cháy bề mặt của chiếc cốc bạc rỉ sét trở lại ánh sáng bạc.

Do đó, thật khó để cho rằng có Ag₂O (l) vì nó sẽ bị phân hủy ngay lập tức bởi nhiệt; trừ khi, áp suất quá cao để thu được chất lỏng màu nâu đen nói trên.

Danh pháp

Khi khả năng của các ion Ag được giới thiệu²⁺ và Ag³⁺ bên cạnh Ag phổ biến và chiếm ưu thế⁺, thuật ngữ 'bạc oxit' bắt đầu dường như không đủ để chỉ Ag₂Ôi.

Điều này là do ion Ag⁺ dồi dào hơn những thứ khác, vì vậy Ag được lấy₂Hoặc là oxit duy nhất; điều này không đúng.

Nếu bạn xem xét Ag²⁺ vì thực tế không tồn tại do tính không ổn định của nó, nên chỉ có các ion có hóa trị +1 và +3 sẽ xuất hiện; đó là Ag (I) và Ag (III).

Valencias I và III

Là Ag (I) hóa trị ít nhất, nó được đặt tên bằng cách thêm hậu tố -oso vào tên của nó argentum. Vì vậy, Ag₂Hoặc đó là: oxit argentoso hoặc, theo danh pháp hệ thống, Diplata monoxide.

Nếu Ag (III) hoàn toàn bị bỏ qua, thì danh pháp truyền thống của nó phải là: oxit bạc thay vì oxit argentine.

Mặt khác, Ag (III) là hóa trị lớn hơn được thêm hậu tố -ico vào tên của nó. Vì vậy, Ag₂Ôi₃ là: oxit bạc (2 ion Ag)³⁺ với ba O^2-). Ngoài ra, tên của nó theo danh pháp có hệ thống sẽ là: Diplata trioxide.

Nếu cấu trúc của Ag được quan sát₂Ôi₃, có thể cho rằng đó là sản phẩm của quá trình oxy hóa bằng ozone, HOẶC₃, thay vì oxy. Do đó, đặc tính cộng hóa trị của nó phải lớn hơn vì nó là hợp chất cộng hóa trị có liên kết Ag - O - O - O - Ag hoặc Ag - O.₃-Ag.

Danh pháp hệ thống cho các oxit bạc phức tạp

AgO, cũng được viết là Ag₄Ôi₄ Ag₂Ô Ag₂Ôi₃, nó là một oxit bạc (I, III), vì nó có cả hai giá trị +1 và +3. Tên của nó theo danh pháp hệ thống sẽ là: tetraplate tetraoxide.

Danh pháp này giúp ích rất nhiều khi nói đến các oxit bạc phức tạp hơn về mặt cân bằng hóa học khác. Ví dụ: giả sử hai chất rắn 2Ag₂Ô Ag₂Ôi₃ và Ag₂Ô 3g₂Ôi₃.

Viết cái đầu tiên theo cách phù hợp hơn sẽ là: Ag₆Ôi₅ (đếm và thêm các nguyên tử của Ag và O). Tên của anh ta sau đó sẽ là hexaplate pentoxide. Lưu ý rằng oxit này có thành phần bạc ít giàu hơn Ag₂Ô (6: 5 < 2:1).

Trong khi viết chất rắn thứ hai nếu không, nó sẽ là: Ag₈Ôi₁₀. Tên của nó sẽ là octaplate decaoxide (với tỷ lệ 8:10 hoặc 4: 5). Ôxít bạc giả thuyết này sẽ "rất bị oxy hóa".

Công dụng

Các nghiên cứu tìm kiếm sử dụng mới và tinh vi cho bạc oxit vẫn đang được thực hiện cho đến ngày nay. Một số sử dụng của nó được liệt kê dưới đây:

-Nó được hòa tan trong amoniac, amoni nitrat và nước để tạo thành thuốc thử Tollens. Thuốc thử này là một công cụ hữu ích trong các phân tích định tính trong các phòng thí nghiệm hóa học hữu cơ. Nó cho phép xác định sự hiện diện của aldehyd trong mẫu, phản ứng dương tính là sự hình thành "gương bạc" trong ống nghiệm.

-Cùng với kẽm kim loại, nó tạo thành pin chính của oxit kẽm bằng bạc. Đây có lẽ là một trong những cách sử dụng phổ biến và giống nhất của nó.

-Nó phục vụ như một bộ lọc khí, hấp thụ ví dụ CO₂. Khi được làm ấm, nó giải phóng các khí bị mắc kẹt và có thể được tái sử dụng nhiều lần.

-Do đặc tính kháng khuẩn của bạc, oxit của nó rất hữu ích trong các nghiên cứu về phân tích sinh học và làm sạch đất.

-Nó là một tác nhân oxy hóa nhẹ có khả năng oxy hóa aldehyd thành axit cacboxylic. Nó cũng được sử dụng trong phản ứng Hofmann (amin bậc ba) và tham gia vào các phản ứng hữu cơ khác, như là thuốc thử hoặc chất xúc tác.

Tài liệu tham khảo

1. Bergstresser M. (2018). Oxit bạc: Công thức, phân hủy và hình thành. Học tập. Lấy từ: học.com
2. Các tác giả và biên tập viên của tập III / 17E-17F-41C. (s.f.). Cấu trúc tinh thể oxit bạc (Ag (x) O (y)), tham số mạng. (Dữ liệu số và các mối quan hệ chức năng trong Khoa học và Công nghệ), tập 41C. Springer, Berlin, Heidelberg.
3. Mahendra Kumar Trivingi, Rama Mohan Tallapragada, Alice Branton, Dahryn Trivingi, Gopal Nayak, Omprakash Latiyal, Snehocation Jana. (2015). Tác động tiềm năng của xử lý năng lượng sinh học đối với các tính chất vật lý và nhiệt của bột oxit bạc. Tạp chí quốc tế về khoa học và kỹ thuật y sinh. Tập 3, số 5, trang. 62-68. doi: 10.11648 / j.ijbse.20150305.11
4. Sullivan R. (2012). Phân hủy oxit bạc. Đại học Oregon Lấy từ: chemdemos.uoregon.edu
5. Đá lửa, Deyanda. (Ngày 24 tháng 4 năm 2014). Công dụng của pin bạc oxit. Kinh dị. Lấy từ: sciences.com
6. Salman Montasir E. (2016). Nghiên cứu một số tính chất quang của oxit bạc (Ag2o) bằng máy quang phổ UVVisible. [PDF] Lấy từ: iosrjournals.org
7. Bard Allen J. (1985). Tiềm năng tiêu chuẩn trong dung dịch nước. Marcel Dekker. Lấy từ: Books.google.co.ve