GÜMÜŞ SÜLFÜR (AG2S): YAPISI, ÖZELLIKLERI VE KULLANIMLARI - KIMYA - 2025

Gümüş sülfür , kimyasal formül Ag bir inorganik bileşiktir ₂ S. Bu katyon Ag ile oluşturulan bir gri-siyah bir katı oluşur ⁺ ve anyonlar S ^2- 1: 2 içinde. S ^2- , Ag ^{+ 'ya} çok benzer , çünkü her ikisi de yumuşak iyonlardır ve birbirleriyle stabilize olmayı başarırlar.

Gümüş süslemeler, karakteristik parlaklığını kaybederek kararma eğilimindedir. Renk değişimi, gümüşün oksidasyonunun bir ürünü değil, ortamda düşük konsantrasyonlarda bulunan hidrojen sülfür ile reaksiyonunun bir ürünüdür; Bu, bitkilerin, hayvanların veya kükürt açısından zengin yiyeceklerin çürümesi veya bozulmasıyla ortaya çıkabilir.

Kaynak: Rob Lavinsky, iRocks.com - CC-BY-SA-3.0, Wikimedia Commons aracılığıyla

Molekülü bir kükürt atomu taşıyan H ₂ S, aşağıdaki kimyasal denkleme göre gümüş ile reaksiyona girer: 2Ag (k) + H ₂ S (g) => Ag ₂ S (k) + H ₂ (g)

Bu nedenle, gümüş üzerinde oluşan siyah tabakalardan Ag ₂ S sorumludur. Bununla birlikte, doğada bu sülfit, Acantite ve Argentite minerallerinde de bulunabilir. İki mineral, yukarıdaki görüntüdeki katı gibi parlak siyah kristalleri ile diğerlerinden ayırt edilir.

Ag ₂ S polimorfik yapılara, çekici elektronik ve optoelektronik özelliklere sahiptir, yarı iletkendir ve güneş pilleri gibi fotovoltaik cihazların üretimi için bir malzeme olmayı vaat etmektedir.

yapı

Kaynak: CCoil tarafından, Wikimedia Commons'tan

Üstteki resim, gümüş sülfidin kristal yapısını göstermektedir. Mavi küreler Ag tekabül ⁺ katyonları sarı ise, küreler tekabül S ^2- anyonlar . Ag ₂ S polimorfiktir, yani belirli sıcaklık koşulları altında çeşitli kristal sistemleri benimseyebilir.

Nasıl? Bir faz geçişinden. İyonlar, sıcaklık artışı ve katının titreşimleri elektrostatik çekim-itme dengesini bozmayacak şekilde yeniden düzenlenir. Bu olduğunda, bir faz geçişi olduğu söylenir ve bu nedenle katı yeni fiziksel özellikler (parlaklık ve renk gibi) sergiler.

Normal sıcaklıklarda (179ºC'nin altında) Ag ₂ S, monoklinik kristal yapıya (α-Ag ₂ S) sahiptir. Bu katı faza ek olarak, iki tane daha vardır: 179 ile 586ºC arasında bcc (gövdede ortalanmış kübik) ve çok yüksek sıcaklıklarda (δ- Ag ₂ S) fcc (yüzlerde ortalanmış kübik ).

Arjantit mineral aynı zamanda β-Ag olarak bilinen FCC Faz oluşur ₂ soğutuldu ve acanthite dönüştürülmüştür kez S., yapısal özellikleri kombinasyon halinde etkili olmaktadır. Bu nedenle, her iki kristal yapı bir arada bulunur: monoklinik ve bcc. Böylece, parlak ve ilginç armonik tonlara sahip siyah katılar ortaya çıkar.

Özellikleri

Moleküler ağırlık

247,80 g / mol

Görünüm

Grimsi siyah kristaller

Koku

Tuvalet.

Erime noktası

836 ° C Bu değer, Ag gerçeği ile kabul ₂ S 1000ºC altındaki sıcaklıklarda ve bu nedenle eriyen küçük iyonik karakterli bir bileşiktir.

Çözünürlük

25ºC'de sadece suda 6,21 ∙ ^10-15 g / L. Yani, çözünür hale getirilen siyah katı miktarı ihmal edilebilir. Bu yine, iki atom arasındaki elektronegatiflik açısından önemli bir fark olmadığı Ag-S bağının düşük polar karakterinden kaynaklanmaktadır.

Ayrıca Ag ₂ S, tüm çözücülerde çözünmez. Resim molekülü etkili bir şekilde içine kristalli tabakalar ayırabilir solvatlanmış Ag ⁺ ve S ^2- iyonları.

yapı

Yapının görüntüsünde, katı sıkıştırmaya maruz kaldığında birbiri üzerine hareket eden dört S-Ag-S bağı katmanını da görebilirsiniz. Bu davranış, yarı iletken olmasına rağmen, oda sıcaklığında birçok metal gibi sünek olduğu anlamına gelir.

S-Ag-S katmanları, zikzak olarak görülen açısal geometrileri nedeniyle tam olarak oturur. Bir sıkıştırma kuvveti olduğu için, bir yer değiştirme ekseninde hareket ederler ve böylece gümüş ve kükürt atomları arasında yeni kovalent olmayan etkileşimlere neden olurlar.

Kırılma indisi

2.2

Dielektrik sabiti

6

Elektronik

Ag ₂ S amfoterik bir yarı iletkendir, yani n tipi ve p tipi gibi davranır. Aynı zamanda kırılgan değildir, bu nedenle elektronik cihazlarda uygulanması için çalışılmıştır.

İndirgeme reaksiyonu

Siyah parçalar sıcak su, NaOH, alüminyum ve tuz ile yıkanarak Ag ₂ S metalik gümüşe indirgenebilir. Aşağıdaki reaksiyon gerçekleşir:

3Ag ₂ S (k) + 2Al (k) + 3H ₂ O (l) => 6Ag (k) + 3H ₂ S (aq) + Al ₂ O ₃ (k)

terminoloji

Elektron konfigürasyonu 4d ¹⁰ 5s ¹ olan gümüş yalnızca bir elektron kaybedebilir: en dıştaki yörünge 5s. Böylece, Ag ⁺ katyonu 4d ¹⁰ elektronik konfigürasyonla bırakılır . Bu nedenle, bileşiklerinin ne adlandırılması gerektiğini belirleyen benzersiz bir +1 değerine sahiptir.

Kükürt ise 3s ² 3p ⁴ elektronik konfigürasyona sahiptir ve değerlik sekizlisini tamamlamak için iki elektrona ihtiyaç duyar. Bu (Gümüş), bu iki elektron kazanır, bu, S sülfid anyonu dönüşür ^2- yapılandırma ile,. Yani, asal gaz argonuna izoelektroniktir.

Bu nedenle Ag ₂ S, aşağıdaki isimlendirmelere göre adlandırılmalıdır:

Sistematik

Di- gümüş mono sülfür . Burada her bir elementin atom sayısı dikkate alınır ve bunlar Yunan paylarının önekleriyle işaretlenir.

stok, mevcut

Gümüş sülfür. Benzersiz +1 değerine sahip olduğundan, parantez içinde Roma rakamlarıyla belirtilmemiştir: gümüş (I) sülfür; hangisi yanlış.

Geleneksel

Sülfür ARGENT ico . Gümüş +1 değeriyle "çalıştığından", -ico soneki Latince argentum ismine eklenir.

Uygulamalar

Ag ₂ S için roman kullanımlarından bazıları şu şekildedir:

Nanopartiküllerinin (farklı boyutlarda) koloidal solüsyonları antibakteriyel aktiviteye sahiptir, toksik değildir ve bu nedenle tıp ve biyoloji alanlarında kullanılabilir.

Nanopartiküller, kuantum noktaları olarak bilinen şeyleri oluşturabilir. Birçok floresan organik molekülden daha yoğun radyasyonu emer ve yayarlar, böylece ikincisini biyolojik belirteçler olarak değiştirebilirler.

-Α-Ag ₂ S'nin yapıları, güneş pilleri olarak kullanılmak üzere çarpıcı elektronik özellikler sergilemesini sağlar. Aynı zamanda yeni termoelektrik malzemelerin ve sensörlerin sentezi için bir başlangıç ​​noktasını temsil ediyor.

Referanslar

1. Mark Peplow. (17 Nisan 2018). Yarı iletken gümüş sülfür metal gibi uzanır. Alınan: cen.acs.org
2. İşbirliği: Cilt III / 17E-17F-41C () Gümüş sülfit (Ag2S) kristal yapısının yazarları ve editörleri. In: Madelung O., Rössler U., Schulz M. (eds) Tetrahedral Olmayan Elementler ve İkili Bileşikler I. Landolt-Börnstein - Grup III Yoğun Madde (Bilim ve Teknolojide Sayısal Veriler ve Fonksiyonel İlişkiler), cilt 41C. Springer, Berlin, Heidelberg.
3. Vikipedi. (2018). Gümüş sülfür. Alınan: en.wikipedia.org
4. Stanislav I. Sadovnikov ve col. (Temmuz 2016). Ag ₂ S gümüş sülfür nanopartiküller ve koloidal çözeltiler: Sentez ve özellikler. Alındığı: sciencedirect.com
5. Azo Malzemeleri. (2018). Gümüş Sülfür (Ag ₂ S) Yarı İletkenler. Alındığı: azom.com
6. A. Nwofe. (2015). Gümüş sülfür ince filmlerin beklentileri ve zorlukları: Bir inceleme. Malzeme Bilimi ve Yenilenebilir Enerji Bölümü, Endüstriyel Fizik Bölümü, Ebonyi Eyalet Üniversitesi, Abakaliki, Nijerya.
7. UMassAmherst. (2011). Ders Gösterileri: lekelenmiş gümüşün temizlenmesi. Alınan: lecturedemos.chem.umass.edu
8. Ders çalışma. (2018). Gümüş Sülfür nedir? - Kimyasal Formül ve Kullanım Alanları. Alındığı: study.com