גפרית כסף (Ag2S) מבנה, תכונות, נומנקלטורה, שימושים

ה גופרית כסף הוא תרכובת אנאורגנית אשר הנוסחה הכימית שלה היא Ag₂הוא מורכב מאבן שחורה-אפורה שנוצרה על ידי קטיונים⁺ ו אניונים S^2- ביחס של 2: 1. S^2- זה מאוד דומה Ag⁺, כי שניהם יונים רכים והם מצליחים לייצב אחד עם השני.

קישוטי כסף נוטים להחשיך, לאבד את הברק האופייני שלהם. שינוי צבע הוא לא תוצר של חמצון של כסף, אבל התגובה שלה עם מימן גופרתי נוכח בסביבה בריכוזים נמוכים; זה יכול לבוא מתוך נרקב או השפלה של צמחים, בעלי חיים או מזונות עשירים בגופרית.

ח₂S, אשר מולקולה נושאת אטום גופרית, מגיב עם כסף על פי המשוואה הכימית הבאה: 2Ag (ים) + H₂S (g) => Ag₂S (s) + H₂(ז)

לכן, Ag₂S הוא אחראי על שכבות שחורות נוצרו על כסף. עם זאת, בטבע זה גופרית ניתן למצוא גם את acantita ו argentita מינרלים. שני המינרלים נבדלים מרבים אחרים על ידי גבישים שחורים ובהירים, כמו זה של מוצק בתמונה העליונה.

Ag₂S מציג מבנים פולימורפיים, מאפיינים אלקטרוניים ו אופטו האטרקטיבי, הוא מוליך למחצה ומבטיח להיות חומר לייצור התקנים פוטו כגון תאים סולריים.

אינדקס

• 1 מבנה
• 2 מאפיינים
  • 2.1 משקל מולקולרי
  • 2.2 הופעה
  • 2.3 ריח
  • 2.4 נקודת התכה
  • 2.5 מסיסות
  • 2.6 מבנה
  • 2.7 מקדם השבירה
  • 2.8 דיאלקטרי קבוע
  • 2.9 אלקטרוניקה
  • 2.10 הפחתת תגובה
• 3 המינוח
  • 3.1 מערכת
  • 3.2 מלאי
  • 3.3 מסורתית
• 4 שימושים
• 5 הפניות

מבנה

המבנה הגבישי של גופרית הכסף מתואר בתמונה העליונה. הכדורים הכחולים מתאימים לקטיון האג⁺, בעוד הצהובים לאניונים S^2-. Ag₂S הוא פולימורפי, כלומר הוא יכול לאמץ כמה מערכות גבישיים בתנאים מסוימים הטמפרטורה.

איך? באמצעות מעבר פאזה. היונים מסודרים בצורה כזו שהגדלה בטמפרטורה והתנודות של המוצק אינה מפריעה לאיזון האלקטרוסטטי של דחייה-משיכה. כאשר זה קורה הוא אמר כי יש מעבר פאזה, מוצק ולכן מציג תכונות פיזיות חדשות (כגון ברק וצבע).

Ag₂S בטמפרטורות רגילות (נמוך מ 179 מעלות צלזיוס), יש לו מבנה גבישי מונוקליני (α- Ag₂S). בנוסף שלב מוצק זה ישנם אחר לשתיים: BCC (גוף מרוכז מעוקב) בין 179 ל 586ºC, ו FCC (פן מעוקב מרוכזים) בטמפרטורות גבוהות מאוד (Ag δ-₂S).

המינרלים argentite מורכב בשלב FCC, הידוע גם בשם β-Ag₂ס 'לאחר שהתקרר והפך לצוק, תכונותיו המבניות גוברות יחד. לכן, שני מבנים קריסטל להתקיים: monoclinic ואת עותק מוסתר. לפיכך, מוצקים שחורים עם גוונים בהירים ומעניינים מופיעים.

מאפיינים

משקל מולקולרי

24780 גרם / mol

מראה

גבישים שחורים אפורים

ריח

שירותים.

נקודת התכה

836ºC. ערך זה מסכים עם העובדה Ag₂S הוא תרכובת בעלת אופי יוני קטן, ולכן, נמס בטמפרטורות מתחת 1000 מעלות צלזיוס.

מסיסות

במים רק 6.21 ∙ 10^-15 g / L ב 25 ° C. כלומר, כמות מוצק שחור כי הוא solubilized זניח. זה, שוב, נובע אופי הקוטב הקטן של האג"ח אג, שבו אין הבדל משמעותי electronegativity בין שני האטומים.

כמו כן, Ag₂S הוא מסיס בכל ממיסים. אין מולקולה יכול להפריד ביעילות שכבות גבישי שלה יונים Ag⁺ ו S^2- פותר.

מבנה

ארבע שכבות של אג"ח S-Ag-S ניתן לראות גם בתמונה של המבנה, אשר נעים זה על זה כאשר מוצק נתון להבנה. התנהגות זו אומרת כי, למרות היותו מוליך למחצה, הוא ductile כמו מתכות רבות בטמפרטורת החדר.

S-Ag-S שכבות להתאים כראוי בגלל הגיאומטריות זוויתי שלהם שנצפו כמו זיגזג. בעל כוח של הבנה, הם עוברים על ציר לקזז ובכך גורמים קישור לא קוולנטי חדש בין אטומי כסף וגופרית.

מקדם השבירה

2.2

קבוע דיאלקטרי

6

אלקטרוניקה

Ag₂S הוא מוליך למחצה אמפוטרי, כלומר, הוא מתנהג כאילו זה היה מסוג n  ואת סוג עמ '. זה גם לא שביר, אז זה כבר למד עבור היישום שלה מכשירים אלקטרוניים.

תגובה הפחתת

Ag₂S יכול להיות מופחת כסף מתכתי על ידי רחצה את חתיכות שחורות עם מים חמים, NaOH, אלומיניום ומלח. התגובה הבאה מתרחשת:

3Ag₂S (s) + 2Al (ים) + 3H₂O (l) => 6Ag (ים) + 3H₂S (ac) + אל₂הו₃(ים)

המינוח

כסף, אשר תצורה אלקטרונית היא [Kr] 4d¹⁰5s¹, זה יכול לאבד רק אלקטרון אחד: זה של 5s החיצוני שלה מסלולית. לכן, קטיון Ag⁺ נשאר עם תצורה אלקטרונית [Kr] 4d¹⁰. לכן, יש לו valence ייחודי של +1, אשר קובע כיצד compounds שלה צריך להיות נקרא.

גופרית, לעומת זאת, יש תצורה אלקטרונית [Ne] 3s²3p⁴, והוא צריך שני אלקטרונים כדי להשלים את אוקטט הערכיות שלה. כאשר הוא מרוויח את שני האלקטרונים (מכסף), הוא הופך לאניון הגופרית, S^2-, עם תצורה [Ar]. כלומר, זה isoelectronic לארגון גז אצילי.

אז Ag₂S חייב להיקרא על פי המינוחים הבאים:

מערכת

קוףגופרית ביקשכסף כאן אנו רואים את מספר האטומים של כל רכיב והם מסומנים על ידי הקידומות של המונים היוונית.

מלאי

גופרית כסף. כאשר יש שוויון ייחודי של 1+, זה לא מצוין עם ספרות רומיות בסוגריים: גופרית כסף (אני); שגויה.

מסורתי

Sulfuro argéntאיקו. מאז כסף "עובד" עם valence של +1, סיומת -ico נוסף על שמו ארגנטום in Latin.

שימושים

חלק מהשימושים החדשים עבור Ag₂S הם אלה:

-קולואידים ננו-חלקיקים (בגדלים שונים), יש פתרונות פעילות אנטיבקטריאלית, אינם רעילים, ולכן יכול לשמש בתחומי הרפואה והביולוגיה.

-חלקיקי שלהם יכול ליצור מה שמכונה נקודות קוונטיות. אלה סופגים פולטים קרינה בעוצמה רבה יותר מאשר מולקולות פלואורסצנטיות אורגניות רבות, כך שהם יכולים להחליף את האחרון כמו סמנים ביולוגיים.

-המבנים של α-Ag₂S להפוך אותו להציג תכונות אלקטרוניות בולטות לשמש תאים סולריים. זה גם מייצג נקודת המוצא עבור סינתזה של חומרים thermoelectric חדשים חיישנים.

הפניות

1. מארק פפלו. (17 באפריל 2018). מוליך למחצה גופרית מתוח כמו מתכת. נלקח מ: cen.acs.org
2. שיתוף פעולה: מחברים ועורכים של נפח III / 17E-17F-41C () גופרית כסף (Ag2S) המבנה הגבישי. בתוך: א 'Madelung, U. Rössler, שולץ M. (עורכים) ללא tetrahedrally אלמנטי בונדד בינארי תרכובות I. Landolt-בורנשטיין - חומר מעובה הקבוצה III (נתונים מספריים וקשרים פונקציונליים במדע וטכנולוגיה), 41C כרך. Springer, Berlin, היידלברג.
3. ויקיפדיה. (2018). גופרית כסף. מתוך: en.wikipedia.org
4. סטניסלב א. סדובניקוב & קול. (יולי 2016). אג₂S חלקיקי כסף גופרית ופתרונות קולואידים: סינתזה ומאפיינים. נלקח מ: sciencedirect.com
5. חומרים Azo. (2018). סילבר גופרית (Ag₂מוליכים למחצה. מתוך: azom.com
6. א. נופה. (2015). הסיכויים ואתגרים של כסף גופרתי סרטים דקים: סקירה. חטיבת חומרים מדע & אנרגיה מתחדשת, המחלקה לפיסיקה תעשייתית, אוניברסיטת Ebonyi, Abakaliki, ניגריה.
7. UMassAmherst. (2011). הרצאות: ניקוי כסף מוכתם. נלקח מתוך: lecturedemos.chem.umass.edu
8. מחקר. (2018). מהו Silver Sulphide? - כימיה פורמולה & שימושים. לקוח מתוך: