Серебро
Серебро и его галогениды
Серебро — лучший проводник тепла и электричества и лучший отражатель видимого света. Его растворяют азотная и горячая концентрированная серная кислоты. Нитрат серебра — «ляпис» (адский камень): прижигает бородавки, оставляя на коже чёрные пятна восстановленного серебра.
Галогениды серебра — главный пример малорастворимых солей с разной растворимостью:
| Соль | Цвет | \(K_s\) | В \(\ce{NH3}\) | В \(\ce{Na2S2O3}\) |
|---|---|---|---|---|
| AgF | — | растворима | — | — |
| AgCl | белый | \(1{,}8\cdot10^{-10}\) | растворяется | растворяется |
| AgBr | светло-жёлтый | \(5{,}0\cdot10^{-13}\) | частично (конц.) | растворяется |
| AgI | жёлтый | \(8{,}3\cdot10^{-17}\) | не растворяется | частично |
scienceСеребро
- \(\ce{Ag + 2HNO3(конц.) -> AgNO3 + NO2 ^ + H2O}\).
- \(\ce{2AgNO3 + 2NaOH -> Ag2O v + 2NaNO3 + H2O}\) — бурый осадок.
- \(\ce{AgCl + 2NH3 -> [Ag(NH3)2]Cl}\); \(\ce{[Ag(NH3)2]Cl + 2HNO3 -> AgCl v + 2NH4NO3}\).
- \(\ce{AgBr + 2Na2S2O3 -> Na3[Ag(S2O3)2] + NaBr}\).
- \(\ce{AgI + 2KCN -> K[Ag(CN)2] + KI}\).
boltРастворимость в комплексообразователе
\(\ce{AgX + 2NH3 <=> [Ag(NH3)2]+ + X-}\): \(K = K_s\beta_2\). Если \(K \approx 10^{-3}\) (AgCl) — заметное растворение; \(10^{-5}\) (AgBr) — слабое; \(10^{-9}\) (AgI) — практически нет. Так разделяют галогениды в анализе.
Фотография и потемнение серебра
Фотография. Кристаллики AgBr в желатине при освещении частично разлагаются: электрон, выбитый светом из бромид-иона, восстанавливает ионы серебра, и образуются крошечные кластеры из нескольких атомов — скрытое изображение. Проявитель (гидрохинон) восстанавливает до металла только те кристаллы, где есть такие «зародыши», — в миллионы раз усиливая изображение. Фиксаж — тиосульфат натрия — растворяет оставшийся AgBr. Луи Дагер в 1839 году закреплял изображение на посеребрённых пластинках, а Уильям Генри Фокс Тальбот придумал негатив.
Потемнение серебряных ложек — это сульфид \(\ce{Ag2S}\): серебро реагирует со следами сероводорода в воздухе, яйцах, резине. Очистить можно электрохимически: положить ложку на алюминиевую фольгу в горячий раствор соды — алюминий восстановит серебро из сульфида.
scienceСвет, сера и серебро
- \(\ce{2AgBr ->[свет] 2Ag + Br2}\) — первичный фотохимический процесс.
- \(\ce{4Ag + 2H2S + O2 -> 2Ag2S + 2H2O}\) — потемнение.
- \(\ce{3Ag2S + 2Al + 6H2O -> 6Ag + 2Al(OH)3 + 3H2S ^}\) — очистка на фольге.
- \(\ce{2[Ag(NH3)2]OH + RCHO -> 2Ag v + RCOONH4 + 3NH3 + H2O}\) — серебряное зеркало.
errorГремучее серебро
Реактив Толленса (аммиачный раствор оксида серебра) нельзя хранить: при стоянии из него выпадает чёрный взрывчатый осадок нитрида и амида серебра, детонирующий от прикосновения. Готовят непосредственно перед опытом, остатки подкисляют.
Аргентометрия
Аргентометрия — титрование галогенидов нитратом серебра.
- Метод Мора: индикатор — хромат калия; после осаждения всего хлорида выпадает кирпично-красный \(\ce{Ag2CrO4}\). Нейтральная среда (в кислой хромат превращается в дихромат, в щелочной выпадает \(\ce{Ag2O}\)).
- Метод Фольгарда: к кислому раствору добавляют избыток \(\ce{AgNO3}\), остаток титруют тиоцианатом с железоаммонийными квасцами до красной окраски \(\ce{[Fe(SCN)]^2+}\).
- Метод Фаянса: адсорбционные индикаторы (флуоресцеин) меняют цвет на поверхности осадка.
edit_noteПочему хромат выпадает после хлорида
В точке эквивалентности \([\ce{Ag+}] = \sqrt{1{,}8\cdot10^{-10}} = 1{,}3\cdot10^{-5}\) М. Хромат серебра начнёт выпадать при \([\ce{CrO4^2-}] = K_s(\ce{Ag2CrO4})/[\ce{Ag+}]^2 = 1{,}1\cdot10^{-12}/1{,}8\cdot10^{-10} \approx 6\cdot10^{-3}\) М — такую концентрацию индикатора и берут.
auto_awesomeСеребро убивает микробов
Ионы \(\ce{Ag+}\) связываются с тиоловыми группами белков бактерий. Серебряные сосуды для воды использовали ещё персидские цари; сегодня серебро — в повязках для ожогов, фильтрах, покрытиях катетеров.
push_pinГлавное
Ag — \(4d^{10}5s^1\), лучший проводник тепла и электричества, \(E^\circ(\ce{Ag+}/\ce{Ag}) = +0{,}80\) В: растворяется в \(\ce{HNO3}\) и горячей конц. \(\ce{H2SO4}\). \(\ce{AgNO3}\) («ляпис»); щёлочь осаждает бурый \(\ce{Ag2O}\). Галогениды: AgF растворим, AgCl (белый, \(K_s = 1{,}8\cdot10^{-10}\)), AgBr (светло-жёлтый, \(5\cdot10^{-13}\)), AgI (жёлтый, \(8\cdot10^{-17}\)). В аммиаке (\(\beta_2 = 1{,}7\cdot10^7\)) AgCl растворяется, AgBr — частично, AgI — нет; тиосульфат растворяет AgBr (фиксаж), цианид — даже AgI. На свету галогениды разлагаются — основа фотографии. Потемнение серебра — \(\ce{Ag2S}\); очистка алюминием в соде. Реактив Толленса — серебряное зеркало (не хранить: образуется взрывчатое «гремучее серебро»).
Закрепите теорию: 9 заданий с проверкой и подсказками, урок зачитывается от 70 %.