SIDABRO SULFIDAS (AG2S): STRUKTŪRA, SAVYBĖS IR PANAUDOJIMAS - CHEMIJA - 2025

Sidabro sulfido yra neorganinis junginys, kurio cheminė formulė yra Ag ₂ S. Jis susideda iš pilkai juoda susidariusi kieta medžiaga katijonų Ag ⁺ ir anijonų S ^2- rezultatu 2: 1. S ^2- yra labai panašus į Ag ⁺ , nes abu yra minkštos jonai ir jie sugeba stabilizuoti viena su kita.

Sidabriniai ornamentai linkę tamsėti, prarasdami būdingą blizgesį. Spalvos pokytis yra ne sidabro oksidacijos, bet jo reakcijos su žemoje aplinkoje esančio vandenilio sulfido rezultatas; Tai gali kilti dėl augalų, gyvūnų ar maisto, kuriame yra daug sieros, puvimo ar irimo.

Šaltinis: Robas Lavinsky, iRocks.com - CC-BY-SA-3.0, per „Wikimedia Commons“

H ₂ S, kurio molekulėje yra sieros atomas, reaguoja su sidabru pagal šią cheminę lygtį: 2Ag (s) + H ₂ S (g) => Ag ₂ S (s) + H ₂ (g)

Todėl Ag ₂ S yra atsakingas už juodus sluoksnius, suformuotus ant sidabro. Tačiau gamtoje šio sulfido taip pat galima rasti mineraluose Acantite ir Argentite. Du mineralai iš daugelio kitų išsiskiria blizgančiais juodais kristalais, tokiais kaip kietos medžiagos aukščiau esančiame paveikslėlyje.

„Ag ₂ S“ turi polimorfines struktūras, patrauklias elektronines ir optoelektronines savybes, yra puslaidininkis ir žada būti medžiaga fotoelektrinių prietaisų, tokių kaip saulės elementai, gamybai.

Struktūra

Šaltinis: „CCoil“, iš „Wikimedia Commons“

Viršutinis paveikslėlis parodo sidabro sulfido kristalų struktūrą. Mėlynos sferos atitinka Ag ⁺ katijonus , o geltonos sferos atitinka S ² anijonus . Ag ₂ S yra polimorfinis, tai reiškia, kad tam tikromis temperatūros sąlygomis jis gali priimti įvairias kristalų sistemas.

Kaip? Per fazinį perėjimą. Jonai pertvarkomi taip, kad kietosios medžiagos temperatūros padidėjimas ir virpesiai netrikdytų elektrostatinės traukos-atstūmimo pusiausvyros. Kai tai atsitinka, sakoma, kad vyksta fazinis perėjimas, taigi kietosios medžiagos pasižymi naujomis fizinėmis savybėmis (tokiomis kaip blizgesys ir spalva).

Ag ₂ S normalioje temperatūroje (žemiau 179 ºC) turi monoklininę kristalinę struktūrą (α-Ag ₂ S). Be šios kietosios fazės, yra dar dvi: „cc “(kubinis, nukreiptas į kūną), esant 179–586 ° C, ir„ fcc “(kubinis, nukreiptas į veidus), esant labai aukštai temperatūrai (δ-Ag ₂ S).

Argentitinis mineralas susideda iš fcc fazės, dar vadinamos β-Ag ₂ S. Atvėsus ir pavertus akantitu, jos struktūrinės savybės vyrauja kartu. Todėl egzistuoja abi kristalinės struktūros: monoklinika ir BCC. Taigi atsiranda juodų kietų dalelių su ryškiais ir įdomiais paviršiais.

Savybės

Molekulinė masė

247,80 g / mol

Išvaizda

Pilkšvai juodi kristalai

Kvapas

Tualetas.

Lydymosi temperatūra

836 ° C. Ši vertė sutinka su tuo, kad Ag ₂ S yra junginys, turintis mažai joninių savybių, todėl lydosi žemesnėje kaip 1000 ºC temperatūroje.

Tirpumas

Tik vandenyje 6,21 ∙ ^10–15 g / L, esant 25ºC. T. y., Ištirpintos juodos kietos medžiagos kiekis yra nereikšmingas. Tai vėlgi yra dėl mažo polinio Ag-S jungties pobūdžio, kai nėra reikšmingo skirtumo tarp dviejų atomų elektronegatyvumo.

Taip pat, Ag ₂ S yra netirpi visuose tirpikliuose. Ne molekulė gali efektyviai atskirti jo kristalinių sluoksnius į Solvatuotos Ag ⁺ ir S ^2- jonus.

Struktūra

Struktūros paveikslėlyje taip pat galite pamatyti keturis S-Ag-S jungčių sluoksnius, kurie juda vienas per kitą, kai kieta medžiaga yra suspaudžiama. Šis elgesys reiškia, kad nepaisant to, kad jis yra puslaidininkis, jis yra tampus kaip daugelis metalų kambario temperatūroje.

S-Ag-S sluoksniai dera tinkamai dėl jų kampinių geometrijų, kurios vertinamos kaip zigzagas. Kadangi yra suspaudimo jėga, jie juda poslinkio ašimi, taip sukeldami naują nekovalentinę sidabro ir sieros atomų sąveiką.

Lūžio rodiklis

2.2

Dielektrinė konstanta

6

Elektroninis

Ag ₂ S yra amfoterinis puslaidininkis, tai yra, jis elgiasi taip, lyg būtų n ir p tipo. Jis taip pat nėra trapus, todėl buvo ištirtas jo pritaikymas elektroniniuose prietaisuose.

Redukcijos reakcija

Ag ₂ S gali būti redukuotas į metalinį sidabrą, maudydamas juodus gabalus karštu vandeniu, NaOH, aliuminiu ir druska. Vyksta ši reakcija:

3Ag ₂ S (-ai) + 2AL (-ai) + 3H ₂ O (l) => 6Ag (-ai) + 3H ₂ S (vand) + Al ₂ O ₃ (-ai)

Nomenklatūra

Sidabro, kurio elektronų konfigūracija yra 4d ¹⁰ 5s ¹ , gali prarasti tik vieną elektroną: savo atokiausiems orbitos 5s. Taigi, Ag ⁺ katijonui palikta 4d ¹⁰ elektroninė konfigūracija . Todėl jis turi unikalų valentingumą +1, kuris lemia, kokie jo junginiai turėtų būti vadinami.

Kita vertus, siera turi 3s ² 3p ⁴ elektroninę konfigūraciją ir jai reikia dviejų elektronų, kad galėtų atlikti savo valentinį oktetą. Kai jis įgyja šiuos du elektronus (iš sidabro), jis virsta sulfido anijonu S ^2- su konfigūracija. T. y., Jis yra izoelektroninis tauriųjų dujų argono atžvilgiu.

Taigi Ag ₂ S turi būti pavadintas pagal šias nomenklatūras:

Sistemingas

Di- sidabro mono sulfidas . Čia atsižvelgiama į kiekvieno elemento atomų skaičių ir jie pažymimi graikų skaitmenų priešdėliais.

Atsargos

Sidabro sulfidas. Kadangi jo unikalus valentingumas yra +1, skliausteliuose jis nėra nurodytas romėniškais skaitmenimis: sidabro (I) sulfidas; kuri neteisinga.

Tradicinis

Sulfidas ARGENT ico . Kadangi sidabras „veikia“ su valentingumu +1, priesaga -ico pridedama prie savo lotyniško pavadinimo argentum.

Programos

Kai kurie nauji Ag ₂ S naudojimo būdai yra šie:

- Koloidiniai jo nanodalelių (skirtingų dydžių) tirpalai pasižymi antibakteriniu poveikiu, nėra toksiški, todėl gali būti naudojami medicinos ir biologijos srityse.

-Jos nanodalelės gali sudaryti vadinamuosius kvantinius taškus. Jie sugeria ir skleidžia radiaciją didesniu intensyvumu nei daugelis fluorescencinių organinių molekulių, todėl pastarąsias jos gali pašalinti kaip biologinius žymenis.

Dėl α-Ag ₂ S struktūrų jis pasižymi ryškiomis elektroninėmis savybėmis, kad būtų naudojamas kaip saulės elementas. Tai taip pat yra atskaitos taškas naujų termoelektrinių medžiagų ir jutiklių sintezei.

Nuorodos

1. Markas Peplow. (2018 m. Balandžio 17 d.). Puslaidininkinis sidabro sulfidas driekiasi kaip metalas. Paimta iš: cen.acs.org
2. Bendradarbiavimas: III / 17E-17F-41C () sidabro sulfido (Ag2S) kristalų struktūros autoriai ir redaktoriai. In: Madelung O., Rössler U., Schulz M. (red.) Tetraherališkai nesujungti elementai ir dvejetainiai junginiai I. Landolt-Börnstein - III grupės sutirštinti dalykai (skaitmeniniai duomenys ir funkciniai ryšiai mokslo ir technologijos srityse), 41C dalis. „Springer“, Berlynas, Heidelbergas.
3. Vikipedija. (2018 m.). Sidabro sulfidas. Paimta iš: en.wikipedia.org
4. Stanislovas I. Sadovnikovas ir kolon. (2016 m. Liepa). Ag ₂ S sidabro sulfido nanodalelės ir koloidiniai tirpalai: sintezė ir savybės. Paimta iš: sciencedirect.com
5. Azo medžiagos. (2018 m.). Sidabro sulfido (Ag ₂ S) puslaidininkiai. Paimta iš: azom.com
6. A. Nwofe. (2015). Sidabro sulfido plonų plėvelių perspektyvos ir iššūkiai: apžvalga. Ebonyi valstybinio universiteto Medžiagų mokslo ir atsinaujinančios energijos skyrius, Pramonės fizikos skyrius, Abakaliki, Nigerija.
7. „UMassAmherst“. (2011). Paskaitų demonstracija: sugadinto sidabro valymas. Paimta iš: lecdemos.chem.umass.edu
8. Tyrimas. (2018 m.). Kas yra sidabro sulfidas? - Cheminė formulė ir naudojimo būdai. Paimta iš: study.com