GÜMÜŞ OKSIT (AG2O): YAPISI, ÖZELLIKLERI VE KULLANIMLARI - KIMYA - 2025

Gümüş oksit , kimyasal formül Ag bir inorganik bileşiktir ₂ O atomu bağlayıcı gücü tamamen iyonik olarak doğa; bu nedenle, bir anyon O ^2- ile elektrostatik olarak etkileşime giren iki Ag ⁺ katyonunun bir oranının olduğu bir iyonik katıdan oluşur .

Oksit anyonu O ^2- , yüzeydeki gümüş atomlarının ortamdaki oksijen ile etkileşiminden kaynaklanır; tıpkı demir ve diğer birçok metal gibi. Bir gümüş parçası ya da mücevher kızarmak ve parçalanmak yerine, gümüş oksitin özelliği olan siyaha döner.

Pixabay

Örneğin, yukarıdaki resimde oksitlenmiş bir gümüş kap görebilirsiniz. Kararmış yüzeyine dikkat edin, ancak yine de bazı dekoratif parlaklığını koruyor; bu nedenle oksitlenmiş gümüş nesneler bile dekoratif kullanımlar için yeterince çekici kabul edilebilir.

Gümüş oksidin özellikleri, ilk bakışta orijinal metal yüzeyini yemeyecek şekildedir. Oda sıcaklığında, havadaki oksijenle basit temasla oluşur; ve daha da ilginç olanı, yüksek sıcaklıklarda (200 ° C'nin üzerinde) ayrışabilir.

Bu, resimdeki cam tutulursa ve üzerine yoğun bir alevin ısısı uygulanırsa, gümüş parıltısını geri kazanacağı anlamına gelir. Bu nedenle, oluşumu termodinamik olarak tersine çevrilebilir bir süreçtir.

: Gümüş oksit, diğer özelliklere sahiptir ve onun basit formülüne Ag ötesinde ₂ , O, kompleks yapısal organizasyon ve katı zengin bir çeşitlilik de kapsar. Bununla birlikte, Ag ₂ O Ag ile birlikte, belki de ₂ O ₃ , gümüş oksitler arasında en temsilcisi.

Gümüş oksit yapısı

Kaynak: CCoil, Wikimedia Commons'tan

Yapısı nasıl? Başlangıçta da belirtildiği gibi, iyonik bir katıdır. Bu nedenle yapısında ne Ag-O ne de Ag = O kovalent bağ olabilir; çünkü olsaydı, bu oksidin özellikleri büyük ölçüde değişirdi. Daha sonra 2: 1 oranında Ag ⁺ ve O ^2- iyonları olur ve elektrostatik çekim yaşar.

Gümüş oksidin yapısı sonuç olarak iyonik kuvvetlerin uzayda Ag ⁺ ve O ^2- iyonlarını düzenlediği yolla belirlenir .

Örneğin yukarıdaki resimde kübik kristal sistem için bir birim hücre vardır: Ag ⁺ katyonları gümüşi mavi küreler ve O ^{2 -} kırmızımsı kürelerdir.

Küre sayısı sayılırsa, çıplak gözle dokuz gümüşi mavi ve dört kırmızı olduğu görülecektir. Ancak, yalnızca küpün içerdiği kürelerin parçaları dikkate alınır; Toplam kürelerin bunlar olmak fraksiyonlar sayma, 2: Ag için 1 oranında ₂ O karşılanması gerekir .

AgO yapısal birimi tekrarlanarak ₄ tetrahedron dört Ag çevrili ⁺ , tüm siyah bir katı inşa edilmiştir (bu kristal düzenlemeler olabileceğini delik veya düzensizlikleri göz ardı edilerek).

Değerlik numarası ile değişiklikler

Şimdi AgO ₄ tetrahedrona değil, AgOAg çizgisine odaklanarak (üst küpün köşelerini gözlemleyin), gümüş oksit katının, başka bir perspektiften, doğrusal olarak düzenlenmiş (eğimli olmasına rağmen) çok sayıda iyon katmanından oluştuğunu elde edeceğiz. Tüm bunlar, Ag ⁺ çevresindeki "moleküler" geometrinin bir sonucudur .

Bu, iyonik yapısıyla ilgili birkaç çalışma ile doğrulanmıştır.

Gümüş ağırlıklı olarak +1 değeriyle çalışır, çünkü bir elektron kaybettiğinde ortaya çıkan elektronik konfigürasyonu 4d ^10'dur ve bu çok kararlıdır. Ag ²⁺ ve Ag ³⁺ gibi diğer değerler, neredeyse tam d orbitallerden elektron kaybettikleri için daha az kararlıdır.

Bununla birlikte, Ag ³⁺ iyonu , Ag2 ^{+ ile} karşılaştırıldığında nispeten daha az kararsızdır . Aslında, yapıyı kimyasal olarak zenginleştiren Ag ^{+ ile} birlikte var olabilir .

Elektronik konfigürasyonu 4d ^8'dir ve eşleştirilmemiş elektronlar, ona biraz stabilite sağlayacak şekilde.

Ag ⁺ iyonlarının etrafındaki doğrusal geometrilerin aksine, Ag ³⁺ iyonlarının kare düzlem olduğu bulunmuştur. Bu nedenle, Ag ³⁺ iyonlu bir gümüş oksit, AgOAg hatları ile elektrostatik olarak bağlanmış AgO ₄ karelerden (tetrahedra değil) oluşan katmanlardan oluşacaktır ; örneğin Ag olduğu ₄ O ₄ veya Ag ₂ O ∙ Ag ₂ O ₃ monoklinik yapı ile.

Fiziksel ve kimyasal özellikler

Kaynak: Benjah-bmm27, Wikimedia Commons'tan

Gümüş kabın yüzeyini ana görüntüde kazımak, yalnızca siyah renkli değil, aynı zamanda kahverengi veya kahverengi tonları da olan (üstteki resim) bir katı ile sonuçlanacaktır. Şu anda rapor edilen fiziksel ve kimyasal özelliklerinden bazıları şunlardır:

Moleküler ağırlık

231.735 g / mol

Görünüm

Toz halinde siyah-kahverengi katı (iyonik bir katı olmasına rağmen kristalin bir görünüme sahip olmadığına dikkat edin). Kokusuzdur ve su ile karıştırılarak metalik bir tat verir.

Yoğunluk

7,14 g / mL.

Erime noktası

277-300 ° C Kesinlikle katı gümüşe dönüşür; yani, sıvı oksit oluşmadan önce muhtemelen ayrışır.

Kps

20 ° C'de suda 1.52 ∙ ^10-8 Bu nedenle suda hemen hemen hiç çözünmeyen bir bileşiktir.

Çözünürlük

Yapısının görüntüsü dikkatlice gözlemlenirse, Ag ²⁺ ve O ² kürelerinin neredeyse boyut olarak farklı olmadığı görülecektir. Bu, kristal kafesinin içinden sadece küçük moleküllerin geçebilmesi ve onu neredeyse tüm çözücülerde çözünmez hale getirmesi sonucunu doğurur; bazlar ve asitler gibi reaksiyona girdiği yerler hariç.

Kovalent karakter

Gümüş oksidin iyonik bir bileşik olduğu defalarca söylenmesine rağmen, düşük erime noktası gibi bazı özellikler bu iddiayla çelişmektedir.

O eklemek yeterli olacağını beri Kuşkusuz, kovalent karakteri göz, onun yapısı için izah edilmiştir ne yok etmez etmek küreler ve barlar modeli Ag ₂ O yapısına kovalent bağları göstermek için.

Benzer şekilde, dört yüzlü ve kare AgO ₄ düzlemleri ve ayrıca AgOAg hatları kovalent bağlarla (veya iyonik kovalent) bağlanacaktır.

Bu doğrultuda, Ag ₂ O aslında bir polimer olacaktır. Bununla birlikte, onu kovalent karakterli iyonik bir katı olarak düşünmeniz önerilir (bağın doğası bugün bir meydan okuma olarak kalır).

ayrışma

İlk başta, oluşumunun termodinamik olarak tersinir olduğu, bu nedenle metalik durumuna dönmek için ısıyı emdiği belirtildi. Bütün bunlar, bu tür reaksiyonlar için iki kimyasal denklemle ifade edilebilir:

4Ag (k) + O ₂ (g) => 2Ag ₂ O (k) + Q

2Ag ₂ O (k) + Q => 4Ag (k) + O ₂ (g)

Q, denklemde ısıyı temsil eder. Bu, oksitlenmiş gümüş kabın yüzeyini yakan ateşin onu neden gümüşi ışıltısına döndürdüğünü açıklıyor.

Nedenle, Ag olduğunu varsaymak zordur ₂ ısı anında dekompoze olur çünkü O (I); söz konusu kahverengi siyah sıvıyı elde etmek için basınç çok yükseltilmedikçe.

terminoloji

Yaygın ve baskın Ag ⁺ 'ya ek olarak Ag ²⁺ ve Ag ³⁺ iyonları olasılığı ortaya çıktığında, ' gümüş oksit 'terimi Ag ₂ O'ya atıfta bulunmak için yetersiz görünmeye başladı .

Ag olmasıdır ⁺ iyonu Ag, böylece diğerlerinden daha boldur ₂ O sadece oksit olarak alınır; bu tam olarak doğru değil.

Ag ^{2 + '} nin kararsızlığı nedeniyle pratikte var olmadığı kabul edilirse , o zaman sadece +1 ve +3 değerlikli iyonlara sahip olunacaktır; yani Ag (I) ve Ag (III).

Valencias I ve III

Ag (I) en düşük valansa sahip olduğundan, argentum adına –oso soneki eklenerek adlandırılır. Bu nedenle, Ag ₂ sistematik adlandırma, diplate monoksit göre, gümüş oksit veya: O olduğu.

Ag (III) tamamen göz ardı edilirse, geleneksel adlandırması şu olmalıdır: gümüş oksit yerine gümüş oksit.

Öte yandan, en yüksek değer olan Ag (III) ismine –ico soneki eklenir. Böylece, Ag ₂ O ₃ : gümüş oksit ( 3 O ² ile 2 Ag ³⁺ iyon ). Ayrıca, sistematik isimlendirmeye göre adı: diplata trioksit olacaktır.

Ag ₂ O _3'ün yapısı gözlenirse oksijen yerine ozon, O ₃ ile oksidasyon ürünü olduğu varsayılabilir . Bu nedenle, Ag-OOO-Ag veya Ag-O ₃ -Ag bağları ile kovalent bir bileşik olduğu için kovalent karakteri daha büyük olmalıdır .

Karmaşık gümüş oksitler için sistematik isimlendirme

Önce, ayrıca Ag olarak yazılır ₄ O ₄ veya Ag ₂ O ∙ Ag ₂ O ₃ , her iki + 1 ve +3 değerlik için, gümüş (I, III), bir oksittir. Sistematik terminolojiye göre adı: tetraplata tetraoksiti olacaktır.

Bu isimlendirme, diğer stokiyometrik olarak karmaşık gümüş oksitleri söz konusu olduğunda çok yardımcı olur. Örneğin, 2Ag ₂ O ∙ Ag ₂ O ₃ ve Ag ₂ O ∙ 3Ag ₂ O ₃ katı olduğunu varsayalım .

İlkini daha uygun bir şekilde yazmak şu olacaktır: Ag ₆ O ₅ (Ag ve O atomlarını sayma ve toplama). Adı daha sonra heksaplat pentoksit olacaktır. Bu oksit Ag daha az zengin gümüş bileşime sahip olduğu Not ₂ O (6: 5 <2: 1).

İkinci katıyı başka bir şekilde yazarken, şu olur: Ag ₈ O ₁₀ . Adı okta gümüş dekaoksit olacaktır (8:10 veya 4: 5 oranında). Bu varsayımsal gümüş oksit "çok oksitlenmiş" olacaktır.

Uygulamalar

Gümüş oksidin yeni ve sofistike kullanımlarını araştıran çalışmalar bugün de devam ediyor. Kullanımlarından bazıları aşağıda listelenmiştir:

-Tollens reaktifini oluşturmak için amonyak, amonyum nitrat ve suda çözünür. Bu reaktif, organik kimya laboratuvarlarında kalitatif analizde yararlı bir araçtır. Pozitif bir yanıt olarak test tüpünde bir "gümüş ayna" oluşumu ile bir numunedeki aldehitlerin varlığının belirlenmesini sağlar.

-Metalik çinko ile birlikte birincil çinko-gümüş oksit pilleri oluşturur. Bu belki de en yaygın ve ev kullanımlarından biridir.

-Örneğin CO _2'yi emen bir gaz temizleyici görevi görür . Isıtıldığında, sıkışmış gazları serbest bırakır ve birçok kez yeniden kullanılabilir.

-Gümüşün antimikrobiyal özellikleri nedeniyle oksidi biyoanaliz ve toprak arıtma çalışmalarında faydalıdır.

-Aldehitleri karboksilik asitlere oksitleyebilen hafif bir oksitleyici ajandır. Benzer şekilde, Hofmann reaksiyonunda (üçüncül aminlerden) kullanılır ve bir reaktif veya bir katalizör olarak diğer organik reaksiyonlara katılır.

Referanslar

1. Bergstresser M. (2018). Gümüş Oksit: Formül, Ayrışma ve Oluşum. Ders çalışma. Study.com'dan kurtarıldı
2. III / 17E-17F-41C ciltlerinin yazarları ve editörleri. (Sf). Gümüş oksitler (Ag (x) O (y)) kristal yapı, örgü parametreleri. (Bilim ve Teknolojide Sayısal Veriler ve İşlevsel İlişkiler), cilt 41C. Springer, Berlin, Heidelberg.
3. Mahendra Kumar Trivedi, Rama Mohan Tallapragada, Alice Branton, Dahryn Trivedi, Gopal Nayak, Omprakash Latiyal, Snehasis Jana. (2015). Biyo-Alan Enerji İşleminin Gümüş Oksit Tozunun Fiziksel ve Termal Özellikleri Üzerindeki Potansiyel Etkisi. International Journal of Biomedical Science and Engineering. Cilt 3, No. 5, s. 62-68. doi: 10.11648 / j.ijbse.20150305.11
4. Sullivan R. (2012). Gümüş oksidin ayrışması. Oregon Üniversitesi. Kurtarıldı: chemdemos.uoregon.edu
5. Flint, Deyanda. (24 Nisan 2014). Gümüş Oksit Pillerin Kullanım Alanları. Sciencing. Kurtarıldı: sciencing.com
6. Salman Montasir E. (2016). UVVisible spektrofotometre kullanılarak gümüş oksidin (Ag2o) bazı optik özelliklerinin incelenmesi. . Kurtarıldı: iosrjournals.org
7. Bard Allen J. (1985). Sulu Çözeltide Standart Potansiyeller. Marcel Dekker. Kurtarıldı: books.google.co.ve