Δομή θειούχου αργύρου (Ag2S), ιδιότητες, ονοματολογία, χρήσεις

Το σουλφίδιο αργύρου είναι μια ανόργανη ένωση της οποίας η χημική φόρμουλα είναι Ag₂S. Αποτελείται από ένα μαύρο-γκριζωπό στερεό που σχηματίζεται από Ag cations⁺ και τα ανιόντα S^2- σε αναλογία 2: 1. Το S^2- είναι πολύ παρόμοια με την Αγ⁺, επειδή και οι δύο είναι μαλακά ιόντα και καταφέρνουν να σταθεροποιηθούν μεταξύ τους.

Τα ασημένια στολίδια τείνουν να σκουρύνουν, χάνοντας τη χαρακτηριστική λάμψη τους. Η αλλαγή χρώματος δεν είναι προϊόν της οξείδωσης του αργύρου, αλλά της αντίδρασής του με το υδρόθειο που υπάρχει στο περιβάλλον σε χαμηλές συγκεντρώσεις. Αυτό μπορεί να προέλθει από την σήψη ή την υποβάθμιση φυτών, ζώων ή τροφών πλούσιων σε θείο.

Το Η₂S, του οποίου το μόριο φέρει ένα άτομο θείου, αντιδρά με τον άργυρο σύμφωνα με την ακόλουθη χημική εξίσωση: 2Ag (s) + H₂S (g) => Ag₂S (s) + Η₂(ζ)

Επομένως, ο Αγ₂Το S είναι υπεύθυνο για τα μαύρα στρώματα που σχηματίζονται στο ασήμι. Ωστόσο, στη φύση αυτού του θείου μπορεί επίσης να βρεθεί στα μέταλλα acantita και argentita. Τα δύο ορυκτά διακρίνονται από πολλά άλλα από τους μαύρους και φωτεινούς κρυστάλλους τους, όπως εκείνο του στερεού στην ανώτερη εικόνα.

Η Αγ₂S παρουσιάζει πολυμορφικές δομές, ηλεκτρονικές ιδιότητες και ελκυστική οπτοηλεκτρονικές, είναι ημιαγωγών και υπόσχεται να είναι υλικό για την παραγωγή των φωτοβολταϊκών συσκευών όπως τα ηλιακά κύτταρα.

Ευρετήριο

• 1 Δομή
• 2 Ιδιότητες
  • 2.1 Μοριακό βάρος
  • 2.2 Εμφάνιση
  • 2.3 Οσμή
  • 2.4 Σημείο τήξης
  • 2.5 Διαλυτότητα
  • 2.6 Δομή
  • 2.7 Δείκτης διάθλασης
  • 2.8 Διηλεκτρική σταθερά
  • 2.9 Ηλεκτρονικά
  • 2.10 Αντίδραση αναγωγής
• 3 Ονοματολογία
  • 3.1 Συστηματική
  • 3.2 Αποθέματα
  • 3.3 Παραδοσιακά
• 4 Χρήσεις
• 5 Αναφορές

Δομή

Η κρυσταλλική δομή του θειούχου αργύρου απεικονίζεται στην άνω εικόνα. Οι μπλε σφαίρες αντιστοιχούν στις κατηγορίες⁺, ενώ οι κίτρινες στα ανιόντα S^2-. Η Αγ₂Το S είναι πολυμορφικό, πράγμα που σημαίνει ότι μπορεί να υιοθετήσει αρκετά κρυσταλλικά συστήματα υπό ορισμένες συνθήκες θερμοκρασίας.

Πώς; Με μια μετάβαση φάσης. Τα ιόντα αναδιατάσσονται έτσι ώστε η άνοδος της θερμοκρασίας και στερεά δόνηση δεν ενοχλεί τον ηλεκτροστατική ισορροπία έλξη-άπωση. Όταν συμβαίνει αυτό, λέγεται ότι υπάρχει μια μεταβατική φάση, και ως εκ τούτου νέα στερεά εκθέματα φυσικές ιδιότητες (όπως στιλπνότητα και το χρώμα).

Η Αγ₂S σε κανονικές θερμοκρασίες (κάτω από 179 ° C), έχει μονοκλινική κρυσταλλική δομή (α-Ag₂S). Εκτός από αυτή την στερεά φάση, υπάρχουν άλλα δύο: η BCC (χωροκεντρωμένη κυβική) μεταξύ 179 έως 586ºC, και FCC (κυβικά πρόσωπο κεντραρισμένη) σε πολύ υψηλές θερμοκρασίες (Ag δ-₂S).

Το ορυκτό argentite αποτελείται από τη φάση fcc, επίσης γνωστή ως β-Ag₂Σ. Μόλις κρυώσει και μετατραπεί σε γκρεμό, τα δομικά του χαρακτηριστικά υπερισχύουν σε συνδυασμό. Επομένως, και οι δύο κρυσταλλικές δομές συνυπάρχουν: το μονοκλινικό και το bcc. Ως εκ τούτου, αναδύονται μαύρα στερεά με φωτεινά και ενδιαφέροντα χρώματα.

Ιδιότητες

Μοριακό βάρος

247,80 g / mol

Εμφάνιση

Γκρίζα μαύρα κρύσταλλα

Οσμή

Τουαλέτα.

Σημείο τήξης

836 ° C. Η τιμή αυτή συμφωνεί με το γεγονός ότι ο Αγ₂Το S είναι μια ένωση με μικρό ιοντικό χαρακτήρα και επομένως τήκεται σε θερμοκρασίες κάτω από 1000oC.

Διαλυτότητα

Σε νερό μόλις 6,21 ∙ 10^-15 g / L στους 25 ° C. Δηλαδή, η ποσότητα του μαύρου στερεού που διαλυτοποιείται είναι αμελητέα. Αυτό, πάλι, οφείλεται στον μικρό πολικό χαρακτήρα του δεσμού Ag-S, όπου δεν υπάρχει σημαντική διαφορά ηλεκτροαρνησίας μεταξύ των δύο ατόμων.

Επίσης, ο Αγ₂Το S είναι αδιάλυτο σε όλους τους διαλύτες. Κανένα μόριο δεν μπορεί να διαχωρίσει αποτελεσματικά τις κρυσταλλικές του στιβάδες σε ιόντα Ag⁺ και S^2- επιδιαλυτωμένο.

Δομή

Στην εικόνα της δομής μπορεί επίσης να δει τέσσερα στρώματα των δεσμών S-Ag-S, οι οποίες ολισθαίνουν το ένα στο άλλο όταν το στερεό υποβάλλεται σε κατανόηση. Αυτή η συμπεριφορά σημαίνει ότι, παρά το γεγονός ότι είναι ημιαγωγός, είναι εύπλαστο όπως πολλά μέταλλα σε θερμοκρασία δωματίου.

Τα στρώματα S-Ag-S ταιριάζουν σωστά λόγω της γωνιακής γεωμετρίας τους που παρατηρείται ως ζιγκ-ζαγκ. Έχοντας μια δύναμη της κατανόησης, κινούνται σε ένα άξονα offset προκαλώντας έτσι νέα μη-ομοιοπολικών αλληλεπιδράσεων μεταξύ αργύρου ατόμων και θείο.

Δείκτης διάθλασης

2.2

Διηλεκτρική σταθερά

6

Ηλεκτρονικά

Η Αγ₂Το S είναι ένας αμφοτερικός ημιαγωγός, δηλαδή συμπεριφέρεται σαν να ήταν του τύπου n  και του τύπου σ. Δεν είναι επίσης εύθραυστο, επομένως έχει μελετηθεί για την εφαρμογή του σε ηλεκτρονικές συσκευές.

Αντίδραση αναγωγής

Η Αγ₂S μπορεί να μειωθεί σε μεταλλικό ασήμι με το κολύμπι στα μαύρα κομμάτια με ζεστό νερό, NaOH, αλουμίνιο και αλάτι. Ακολουθεί η ακόλουθη αντίδραση:

3Ag₂S (s) + 2Al (s) + 3Η₂Ο (1) => 6Ag (s) + 3Η₂S (ac) + ΑΙ₂Ο₃(ες)

Ονοματολογία

Silver, των οποίων η ηλεκτρονική διαμόρφωση είναι [Kr] 4δ¹⁰5s¹, μπορεί να χάσει μόνο ένα ηλεκτρόνιο: αυτό των εξωτερικών τροχιακών 5s. Έτσι, η Αγία Γραφή⁺ παραμένει με ηλεκτρονική διαμόρφωση [Kr] 4δ¹⁰. Επομένως, έχει ένα μοναδικό σθένος +1, το οποίο καθορίζει πώς πρέπει να καλούνται οι ενώσεις του.

Το Sulphur, από την άλλη πλευρά, έχει ηλεκτρονική διαμόρφωση [Ne] 3s²3ρ⁴, και χρειάζεται δύο ηλεκτρόνια για να ολοκληρώσει την οκτάδα σθένους. Όταν κερδίζει αυτά τα δύο ηλεκτρόνια (από ασήμι), μετασχηματίζεται στο ανιόν θείου, S^2-, με διαμόρφωση [Ar]. Δηλαδή, είναι ισοηλεκτρονικό σε αργόν ευγενές αέριο.

Έτσι ώστε ο Αγ₂S πρέπει να καλείται σύμφωνα με τις ακόλουθες ονοματολογίες:

Συστηματική

Μαϊμούθείου diασημί Εδώ εξετάζουμε τον αριθμό των ατόμων κάθε στοιχείου και υποδεικνύονται από τα προθέματα των ελληνικών αριθμητών.

Απόθεμα

Θειούχο αργύριο. Όταν έχει ένα μοναδικό σθένος +1, δεν προσδιορίζεται με ρωμαϊκούς αριθμούς σε παρενθέσεις: σουλφίδιο αργύρου (I). η οποία είναι εσφαλμένη.

Παραδοσιακά

Sulfuro argéntico. Δεδομένου ότι το ασήμι "λειτουργεί" με σθένος +1, προστίθεται στο όνομα του το suffix -ico argentum στα Λατινικά.

Χρησιμοποιεί

Ορισμένες από τις νέες χρήσεις του Ag₂S είναι τα ακόλουθα:

-Το κολλοειδές το νανοσωματίδιο (με διαφορετικά μεγέθη), διαλύματα έχουν αντιβακτηριακή δραστικότητα, δεν είναι τοξικά, και ως εκ τούτου μπορούν να χρησιμοποιηθούν στους τομείς της ιατρικής και της βιολογίας.

-Τα νανοσωματίδια τους μπορούν να σχηματίσουν τα γνωστά ως κβαντικά σημεία. Αυτά απορροφούν και εκπέμπουν ακτινοβολία πιο ισχυρά από ό, τι πολλά φθορίζοντα οργανικά μόρια, έτσι ώστε ο τελευταίος να μπορεί μιμηθεί ως βιοδείκτες.

-Οι δομές του α-Αγ₂S κάνουν να παρουσιάζει εντυπωσιακές ηλεκτρονικές ιδιότητες για χρήση ως ηλιακά κύτταρα. Αποτελεί επίσης ένα σημείο εκκίνησης για τη σύνθεση νέων θερμοηλεκτρικών υλικών και αισθητήρων.

Αναφορές

1. Mark Peplow. (17 Απριλίου 2018). Το θειούχο άργυρο ημιαγωγών εκτείνεται όπως το μέταλλο. Λαμβάνεται από: cen.acs.org
2. Συνεργασία: Συγγραφείς και εκδότες των όγκων ΙΙΙ / 17Ε-17F-41C () Silver σουλφίδιο (Ag 2 S) κρυσταλλική δομή. Σε: O. Madelung, U. Rössler, Schulz M. (eds) Μη-τετραεδρικώς δεσμευμένον Στοιχεία και Binary Ενώσεις I. Landolt-Bornstein - Συμπυκνωμένο Matter Ομάδα III (αριθμητικών δεδομένων και λειτουργικών σχέσεων σε Επιστήμης και Τεχνολογίας), νοί 41C. Springer, Βερολίνο, Χαϊδελβέργη.
3. Wikipedia. (2018). Θειούχο αργύριο. Λαμβάνεται από: en.wikipedia.org
4. Stanislav I. Sadovnikov & col. (Ιούλιος 2016). Ag₂S νανοσωματίδια θειούχου αργύρου και κολλοειδή διαλύματα: Σύνθεση και ιδιότητες. Από: sciencedirect.com
5. Υλικά Azo. (2018). Αργυρό Θειούχο (Αγ₂S) Ημιαγωγοί. Λαμβάνεται από: azom.com
6. A. Nwofe. (2015). Προοπτικές και προκλήσεις λεπτών μεμβρανών σουλφιδίου αργύρου: Μια ανασκόπηση. Τομέας Επιστήμης Υλικών και Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας, Τμήμα Βιομηχανικής Φυσικής, Πανεπιστήμιο Ebonyi, Αμπακαλίκη, Νιγηρία.
7. UMassAmherst. (2011). Διαλέξεις διαλέξεων: καθαρισμός αμαυρωμένου αργύρου. Λαμβάνεται από: lecturedemos.chem.umass.edu
8. Μελέτη. (2018). Τι είναι το Silver Sulfide; - Χημικός Τύπος & Χρήσεις. Από: study.com