Серебро. Общая характеристика
уется избегать
охлаждения серебра, насыщенного кислородом, поскольку выделение этого газа
из охлаждаемого серебра может сопровождаться взрывом. При поглощении
кислорода или водорода серебро становится хрупким.
Азот и инертные газы с трудом растворяются в серебре при температуре
выше -78°C.
С химической точки зрения серебро достаточно инертно, оно не
проявляет способности к ионизации и легко вытесняется из соединения более
активными металлами или водородом.
Под действием влаги и света галогены легко взаимодействуют с
металлическим серебром образуя соответствующие галогениды.
Соляная и бромистоводородная кислоты в концентрированных растворах
медленно реагируют с серебром:
2Ag + 4НСl = 2H[AgCl2] + Н2
2Ag + 4НВr = 2H[AgBr2] + Н2
Кислород взаимодействует с нагретым до 168° металлическим серебром при
разных давлениях с образованием Ag2O. Озон при +225°С в присутствии влаги
(или перекиси водорода) действует на металлическое серебро, образуя высшие
окислы серебра.
Сера, реагируя с нагретым до +179°С с металлическим серебром, образует
черный сульфид серебра Ag2S. Сероводород в присутствии кислорода воздуха и
воды взаимодействует с металлическим серебром при комнатной температуре по
уравнению
2Ag + H2S +1/2O2 - Ag2S + H2O
Металлическое серебро растворяется в H2SO4 (60° Be) при нагревании, в
разб. HN03 на холоду и в растворах цианидов щелочных металлов в присутствии
воздуха (кислорода или другого окислителя):
2Ag + 2H2SO4 = Ag2SO4 + SO2 + 2H2O
3Ag + 4HNO3 + 3AgNO3 + NO + 2H2O
2Ag + 4NaCN + H2O + l/2 O2 = 2Na[Ag(CN)2] + 2NaOH
Cелен, теллур, фосфор, мышьяк и углерод реагируют с металлическим
серебром при нагревании с образованием Ag2Se, Ag2Te, Ag3P, Ag3As, Ag4C.
Азот непосредственно не взаимодействует с серебром.
Органические кислоты и расплавленные щелочи пли соли щелочных металлов
не реагируют с металлическим серебром. Хлорид натрия в концентрированных
растворах и в присутствии кислорода воздуха медленно взаимодействует с
серебром с образованием хлорида серебра.
В солянокислом растворе серебро восстанавливает некоторые соли
металлов, такие, как CuCl2, HgCL2, FeI2. VOC12.
ПРИМЕНЕНИЕ
В химической промышленности применяются аппараты из серебра (для
получения ледяной уксусной кислоты, фенола), лабораторная посуда (тигли или
лодочки, в которых плавятся чистые щелочи или соли щелочных металлов,
оказывающие разъедающее действие на большинство других металлов),
лабораторные инструменты (шпатели, щипцы, сита и др.). Серебро и его
соединения применяются в качестве катализаторов в реакциях обмена водород —
дейтерий, детонации смеси воздух — ацетилен, при сжигании окиси углерода,
окислении спиртов в альдегиды кислоты и др.
В пищевой промышленности применяются серебряные аппараты в которых
приготовляют фруктовые соки и другие напитки. В медицине известен ряд
фармацевтических препаратов, содержащих коллоидное серебро.
Металлическое серебро служит для изготовления высококачественных
оптических зеркал путем термического испарения. Бруски (или
электролитический порошок) серебра служат положительными электродами в
аккумуляторах, в которых отрицательными электродами являются пластинки из
окиси цинка, электролит — едкое кали.
Существенную долю серебра потребляет электротехническая промышленность
для серебрения медных проводников и при использовании высокочастотных
волноводов. Серебро используется при производстве транзисторов, микросхем и
других радиоэлектронных компонентов.
Сплавы серебра широко применяются для изготовления монет, зубных
пломб, мостов и протезов, столовой посуды, в холодильной химической
промышленности.
СОЕДИНЕНИЯ (ОБЩИЕ СВОЙСТВА)
Известны соединения, в которых серебро одно-, двух- и трех- валентно.
В отличие от устойчивых соединений одновалентного серебра соединения двух-
и трехвалентного серебра немногочисленны и мало устойчивы.
Соединения одновалентного серебра
Известны многочисленные устойчивые соединения (простые и
.координационные) одновалентного серебра. Ион одновалентного серебра Ag+ с
радиусом 1.55( диамагнитен, бесцветен, гидратирован, легко поляризуется,
является окислителем (легко восстанавливается различными восстановителями
до металлического серебра) и играет роль катализатора в реакции окисления
иона марганца (II) анионом: S202-8.
Большинство соединений серебра (I) плохо растворимо в воде. Нитрат,
перхлорат, хлорат, фторид растворяются в воде, а ацетат и сульфат серебра
растворимы частично. Соли серебра (I) белые или слегка желтоватые (когда
аннон соли бесцветен). Вследствие деформируемости электронных оболочек иона
серебра(I) некоторые его соединения с бесцветными анионами окрашены.
Многие из соединений серебра (I) окрашиваются в серый под действием
солнечного света, что обусловлено процессом восстановления до
металлического серебра.
У солей серебра(I) мало выражена склонность к гидролизу .При
нагревании солей серебра со смесью карбоната натрия и угля образуется
металлическое серебро:
2AgNO3 + Na2CO3 + 4С = 2Ag + 2NaNO2 + 5CO
Известны многочисленные координационные соединения серебра(I), в
которых координационное число серебра равно 2, 3 и 4.
Неорганические соединения
Окись серебра, Ag2O, получают при обработке растворов AgNO3 щелочами
или растворами гидроокисей щелочноземельных металлов:
2AgNO3 + 2КОН = Ag2O + 2KNO3 + Н2O
Окись серебра представляет собой диамагнитный кристаллический порошок
(кубические кристаллы) коричнево-черного цвета с плотностью 7,1 — 7,4
г/см3, который медленно чернеет на свету высвобождая кислород, и
разлагается на элементы при нагреваний до +200°C:
Ag2O=2Ag + ЅO2
Водород, окись углерода, перекись водорода и многие металлы
восстанавливают окись серебра в водной суспензии до металлического серебра:
[pic]
При окислении Ag2O озоном образуется окись серебра(II) Окись серебра
(I) растворяется в плавиковой и азотной кислотах в солях аммония, в
растворах цианидов щелочных металлов, в аммиаке и т. д.
Ag2O + 2HF = 2AgF + Н2O
Ag2O + 2HNO3 = 2AgNO3
Ag2O + 2(NH4)2CO3 = [Ag(NH3)2]2CO3 + 2H2O +CO2
Ag2O + 4KCN + H2O = K[Ag(CN)2] + 2KOH
Ag2O + 4NH4OH = 2[Ag(NH3)2]OH + 3H2O или
Ag2O + 4NH3 + H2O = 2[Ag(NH3)2]OH
При хранении гидроокись диамминсеребра [Ag (NH3)2]OH (которая является
растворимым основанием с окислительными cсвойствами) превращается в
способный взрываться имид серебра;
2[Ag(NH3)2]OH = Ag2NH + 3NH3 + 2H2O
Растворы хлоридов щелочных металлов превращают окись серебра(I) в
хлорид серебра(I), а при действии избытка HgI2 нa Ag2O образуется
Ag2[HgI4].
Окись серебра — энергичный окислитель по отношению к соединениям
хрома(III), альдегидам и галогенопроизводным углеводородов:
5Ag2O + Cr2О3= 2Ag2CrO4 + 6Ag
3Ag2O + 2Cr(OH)3 + 4NaOH = 2Na2GrO4 + 6Ag + 5H2O
Окисление галогенопроизводных углеводородов приводит к образованию
спиртов, а окисление альдегидов — соответствующих кислот.
Растворы сульфидов щелочных металлов и водные суспензии сульфидов
тяжелых металлов превращают окись Ag2O в сульфид Ag2S.
Суспензии окиси серебра применяются в медицине как антисептическое
средство. Смесь, состоящая из окиси серебра с легко восстанавливающимися
окислами (например, меди или марганца). является хорошим катализатором
окисления окиси углерода кислородом воздуха при обычной температуре. Смесь
состава 5% Ag3O, 15%Сo2Оз, 30% СuО и 50% МnO2, названная «гопкалитом»,
служит для зарядки противогазов в качестве защитного слоя против окиси
углерода.
Гидроокись серебра, AgOH, образуется в виде неустойчивого белого
осадка в результате обработки AgN03 спиртовым раствором калиевой щелочи при
рН = 8,5..9 и температуре -45°C.
Соединение AgOH обладает амфотерными свойствами, легко поглощает
двуокись углерода из воздуха и при нагревании с Na2S образует аргентаты
эмпирических формул Ag2O • 3Na2O и Ag2O • 3Na2O.
Основные свойства гидроокиси серебра усиливаются в присутствии
аммиака вследствие образования гидроокиси диамминсеребра [Ag (NH3)2]OH.
Фторид серебра, AgF, получают прямым взаимодействием элементов при
нагревании, действием плавиковой кислоты на окись или карбонат серебра(I),
термическим разложением (+200°C) Ag[Bp] причем наряду с AgF образуется BF3:
2Ag + F2 = 2AgF + 97,4 ккал
Ag2CO3 + 2HF = 2AgF + H2O + CO2
Ag2O + 2HF = 2AgF + H2O
Ag[BF4] = AgF + BF3
Выделение кристаллов AgF из водного раствора осуществляется путем
концентрирования в вакууме в темноте.
Соединение AgF представляет собой расплывающиеся на воздухе бесцветные
гранецентрированные кубические кристаллы с плотностью 5,85 г/см3 и
температурой плавления +435°C; фторид серебра плохо растворим в спирте,
легко растворим в воде (в отличие от остальных галогенидов серебра) и в
аммиаке; его нельзя хранить в стеклянной посуде, поскольку он разрушает
стекло.
Под действием паров воды и водорода при наг
| |  скачать работу |
Серебро. Общая характеристика |
