Сульфид серебра(I)
Сульфид серебра | |
---|---|
| |
Систематическое название | Сульфид серебра(I) |
Химическая формула | Ag2S |
Внешний вид | твёрдые кристаллы серо-чёрного цвета[1] |
Свойства | |
Молярная масса | 247,8 г/моль |
Температура плавления | 832 °C (1105,15 К) |
Фазовые переходы |
176,3 °C (α → β) 592 °C (β → γ) |
Плотность | 7,317 г/см³ |
Твёрдость по Моосу | 2—2,5 |
Растворимость в воде | 6,5⋅10−16 г/100 мл |
Произведение растворимости | 7,2⋅10−50 |
Структура | |
Кристаллическая решётка | моноклинная |
Термодинамические свойства | |
Стандартная энтальпия образования | −33 кДж/моль |
Энтальпия плавления | +14,06 кДж/моль |
Стандартная молярная энтропия | +144 Дж/(К·моль) |
Стандартная энергия образования Гиббса | −41 кДж/моль |
Классификация | |
Регистрационный номер CAS | 21548-73-2 |
Регистрационный номер EC | 244-438-2 |
Безопасность | |
R-фразы | R36/37/38 |
S-фразы | S26, S36 |
Пиктограммы опасности |
|
Где это не указано, данные приведены при стандартных условиях (25 °C, 100 кПа). |
Сульфи́д серебра́(I) — неорганическое вещество с химической формулой Ag2S, принадлежащее к классу бинарных соединений, также может рассматриваться как соль серебра и сероводородной кислоты.
Нахождение в природе
Сульфид серебра в природе встречается в виде минералов акантита, аргентита и маккинстриита. Основные свойства этих минералов представлены в таблице.
Акантит[2] | Аргенит[3] | Маккинстриит[4] | |
---|---|---|---|
Состав | Ag2S | Ag2S | Ag1,2Cu0,8S |
Цвет | серо-чёрный | темно-серый | чёрный |
Сингония | моноклинная | ромбическая | ромбическая |
Плотность, г/см3 | 7,326 | 7,317 | 6,61 |
Твёрдость по Моосу | 2 - 2,5 | 2 - 2,5 | 1,5 - 2,5 |
Физические свойства
Сульфид серебра — твёрдое вещество серо-чёрного цвета, является наименее растворимым в воде соединением серебра, в очень тонких плёнках придает металлическому серебру розоватую окраску.[источник не указан 4718 дней] Нерастворим в этаноле[5].
Ag2S существует в трёх кристаллических модификациях:
- α-Ag2S, моноклинная сингония, пространственная группа P 21/c, параметры ячейки a = 0,4231 нм, b = 0,6930 нм, c = 0,9526 нм, β = 125,48°, Z = 8, d = 7,317 г/см3;
- β-Ag2S, кубическая сингония, пространственная группа I m3m, параметры ячейки a = 0,4884 нм, Z = 2, d = 7,2 г/см3;
- γ-Ag2S, кубическая сингония, пространственная группа P n3, параметры ячейки a = 0,634 нм, Z = 4, d = 6,42 г/см3.
Температуры фазовых переходов α → β 176,3 °C, β → γ 592 °C. Сульфид серебра склонен к образованию нестехиометрических соединений Ag2Sx, где x ≈ 1, свойства которых могут сильно отличаться от стехиометрических.
Химические свойства
Переведение в раствор
Сульфид серебра не реагирует с кислотами при комнатной температуре.
- При нагревании растворяется в концентрированной азотной кислоте:
- [math]\displaystyle{ \mathsf{Ag_2S + 10HNO_3 \longrightarrow 2AgNO_3 + H_2SO_4 + 8NO_2 \uparrow + 4H_2O} }[/math]
- За счет комплексообразования растворяется при комнатной температуре в концентрированных растворах цианидов:
- [math]\displaystyle{ \mathsf{Ag_2S + 4KCN \rightleftarrows 2K[Ag(CN)_2] + K_2S} }[/math]
- [math]\displaystyle{ \mathsf{2Ag_2S + 8KCN + 2O_2 +H_2O \longrightarrow 4K[Ag(CN)_2] + K_2SO_3S + 2KOH} }[/math]
Восстановление серебра
Следующие реакции сульфида серебра приводят к восстановлению металлического серебра:
- Нагревание в токе кислорода до 500 — 600 °C:
- [math]\displaystyle{ \mathsf{Ag_2S + O_2 \longrightarrow 2Ag +SO_2\uparrow} }[/math]
- Нагревание с сульфатом серебра выше 300 °C:
- [math]\displaystyle{ \mathsf{Ag_2S + Ag_2SO_4 \longrightarrow 4Ag \downarrow + 2SO_2 \uparrow} }[/math]
Восстановление с помощью алюминия в концентрированном горячем растворе щёлочи:
- Растворение металлического алюминия в щёлочи с образованием атомарного водорода:
- [math]\displaystyle{ \mathsf{Al + NaOH + 3H_2O \longrightarrow Na[Al(OH)_4] + 3H^0} }[/math]
- Восстановление атомарным водородом серебра из сульфида:
- [math]\displaystyle{ \mathsf{Ag_2S + 2H^0 + 2NaOH \longrightarrow 2Ag \downarrow + 2H_2O + Na_2S} }[/math]
Получение
Сульфид серебра может быть получен следующими способами:
- Прямым синтезом из простых веществ при температуре выше 200 °C:
- [math]\displaystyle{ \mathsf{2Ag + S \longrightarrow \ Ag_2S} }[/math]
- Окислением металлического серебра сероводородом в присутствии влаги или кислорода воздуха:
- [math]\displaystyle{ \mathsf{2Ag + H_2S \longrightarrow Ag_2S + H_2 \uparrow} }[/math]
- [math]\displaystyle{ \mathsf{4Ag + 2H_2S + O_2 \longrightarrow 2Ag_2S + 2H_2O} }[/math]
- Осаждением из растворов с помощью реакций ионного обмена, например:
- [math]\displaystyle{ \mathsf{2AgNO_3 + Na_2S \longrightarrow 2NaNO_3 + Ag_2S \downarrow} }[/math]
Применение
Руды, содержащие сульфид серебра, являются одним из видов сырья для промышленного получения металлического серебра. Чистый сульфид серебра применяется как компонент твёрдых электролитов, полупроводниковых материалов[6].
Сульфид серебра используется в качестве катализатора в некоторых реакциях[7], например, для получения политиазила.
Токсичность
При попадании в глаза вызывает раздражение. При длительном контакте с кожей может вызывать аргирию.
Токсично для рыб: LD50 для Pimephales promelas составляет 13 мг/л в течение 96 ч.
Примечания
- ↑ Химическая энциклопедия : в 5 т. / Гл. ред. Н. С. Зефиров. — М.: Большая Российская энциклопедия, 1995. — Т. 4: Полимерные—Трипсин. — С. 322. — 639 с. — 40 000 экз. — ISBN 5-85270-039-8.
- ↑ Акантит на webmineral.com . Дата обращения: 6 июля 2010. Архивировано 1 мая 2012 года.
- ↑ Аргентит на webmineral.com . Дата обращения: 6 июля 2010. Архивировано 1 мая 2012 года.
- ↑ Маккинстриит на webmineral.com . Дата обращения: 6 июля 2010. Архивировано 1 мая 2012 года.
- ↑ Лидин Р. А., Молочко В. А., Андреева Л. Л. Реакции неорганических веществ: справочник. — М.: Дрофа, 2007. — С. 14-15.
- ↑ [www.xumuk.ru/encyklopedia/2/4021.html Сульфид серебра на xumuk.ru] .
- ↑ Соединения серебра (недоступная ссылка). Дата обращения: 5 июля 2010. Архивировано 21 мая 2009 года.
См. также