Серебро и его соединения. Свойства, методы определения и получение

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Вступление

1. Литературный обзор

1.1 Главные сведения

1.1.1 Историческая справка

1.1.2 Распространенность в природе

1.1.3 Методы получения

1.1.4 Рафинирование серебра

1.2 Простое вещество

1.2.1 Физические свойства

1.2.2 Химические свойства

1.3 Соединения серебра и их получение

1.3.1 Оксид серебра

1.3.2 Гидроксид серебра

1.3.3 Фторид серебра

1.3.4 Хлорид серебра

1.3.5 Бромид серебра

1.3.6 Йодид серебра

1.3.7 Карбонат серебра

1.3.8 Сульфат серебра

1.3.9 Сульфид серебра

1.3.10 Тиосульфат серебра

1.3.11 Нитрат серебра

1.3.12 Цианид серебра

1.3.13 Комплексные соединения серебра

1.3.14 Соединения трехвалентного серебра

2. Экспериментальная часть

2.1 Методы определения серебра

2.2 Введение

2.3 Практическая часть

2.4 Применение серебра и его соединений

2.5 Техника безопасности

Выводы

Список литературы

Вступление

нитрат серебро атом

Серебро - элемент извесный еще с древних времен, - всегда играл большую роль в жизни человека. Высокая химическая устойчивость, ценные физические свойства и привлекательный внешний вид сделали серебро незаменимым материалом для изготовления разменной монеты, посуды и украшений. Сплавы серебра применяются в различных областях техники: в качестве катализаторов, для электрических контактов, как припои. Бактерицидное действие серебра широко используется в санитарии и медицине. Способность некоторых соединений серебра легко восстанавливаться при освещении и давать на пластинке скрытое изображение является основой фотографии.

Широкое применение серебра и его соединений издавна стимулировало разработку и развитие методов получения и определения этого элемента из содержащих его веществ, а также дальнейшее глубокое изучение свойств и получение новых необходимых человечеству соединений.

1. Литературный обзор

1.1 Главные сведения

1.1.1 Историческая справка

Серебро является одним из тех металлов которые привлекли внимание человека еще в древние времена.

История серебра тесно связаннас алхимией, поскольку уже в те времена был разработан метод купелирования серебра.

Серебрянные украшения были найдены археологами в Египте относились к пятому тысячелетию до н.э..Еще в середине второго тысячелетия до н.э. серебро было большой редкостью и ценилось дороже золота.

Позже из серебра стали изготавливать и посуду. Кстати,существует интересный исторический факт по этому поводу. Во время похода армии Александра Македонского на Восток среди солдат распространилась эпидемия заболевания кишечника, но мучила она только простых воинов.Офицеры и высший командный состав не заболели. Почему так? Причинойзаболевания были бактерии, живущие в речной воде. Рядовые солдаты пили воду из обычной посуды, а командование из серебряной. Вода, находящаяся в ней, обеззараживалась благодаря активным ионам серебра. Серебро хоть и не растворимо, но в воде, налитой в такую посуду, содержится достаточное для дезинфекции количество невидимых ионов серебра.

Европейские народы познакомились с серебром примерно в 1000г. До н.э.

Греческое название серебра «arguros» (от argos - «белый», «блестящий», «сверкающий»)Является основой латинского «Argentum».Считалось, что из серебра состоит Луна, и поэтому его обозначали знаком луны («серп»). Русское название «Серебро» большинство филологов соотносят с германским словом «Silber», которое произошло от ассирийского sarpy - «белый металл», «серебро». Ряд ученных полагают что название «серебро» связанно со словом «серп» («лунный»).

В Х в. было показано, что между серебром и медью существует аналогия, и медь рассматривалась как серебро, окрашенное в красный цвет.

В 1250 г. Винсент Бове высказал предположение, что серебро образуется из ртути под действием серы.

В середине века кобалдом называли руды, которые служили для получения металла со свойствами, отличными от уже известного серебра. Позднее было показано, что из этих минералов добывается сплав серебро-кобальт, и различие в их свойствах определялось присутствием кобальта.

В ХVI в. Парацельс получил хлорид серебра из элементов, а Бойль определил его состав. Шееле изучал действие света на хлорид серебра, а открытие фотографии привлекло внимание и к другим галогенидам серебра.

В 1663 г. Глазер предложил нитрат серебра в качестве прижигающего средства. С конца ХІХ в. Комплексные цианиды серебра используются в гальванопластике.

1.1.2 Распространенность в природе

Серебро является редким металлом, его содержание в земной коре составляет 110 вес. %. В метеоритах серебро содержится в количестве 3,3 10 %, в Солнечной системе на каждые 10 атомов кремния приходится 0,067 атомов серебра с массовым числом 107 и 0,063 атома серебра с массовым числом 109. Следы серебра - около 0,02 мг на 100 г сухого вещества - содержится в млекопитающих, в органах человека, а также в морской воде - от 0,3 до 10 мг/т. Серебро встречается в самородном состоянии и в виде соединений - сульфидов, селенатов, теллуратов или галогенидов в различных минералах, входящих, как правило, в состав полиметаллических руд.

Серебро в виде самородков встречается в природе реже, чем самородная медь или золото, и часто это бывают сплавы с золотом (до 10 % золота) - кюстелит, медью (до 10 % меди) - медьсодержащее серебро, сурьмой (сурьмусодержащее серебро), ртутью (до 5 % ртути) - конгеберит и платиной.

Наиболее важное значение имеет самородное серебро, аргентит (серебряный блеск, серебряная чернь), пираргидрид и прустит. Самый крупный когда-либо найденный самородок серебра весил 13,5 т.

Металлическое серебро представляет собой гранецентрированные кубические кристаллы серебристо-белого цвета, часто покрытые черным налетом. Залежи самородного серебра находятся на территории России, Норвегии, Канаде, Чили, ФРГ и других странах.

Наиболее важными минералами серебра являются следующие.

Акантит, AgS- серые ромбические кристаллы, устойчивые при

температуре в 179 С. Обе модификации природного сульфида серебра содержат 87,1 % серебра, имеют плотность 7,2 - 7,4 г/см и твердость 2-2,5 по шкале Мооса.

Аргенит AgS - серые кубические кристаллы, устойчивы при температуре

179 С.Аргентит основной источник серебра. В природе он сопутствует самородному серебру, кераргиту (AgCl), церусситу (PbCO), арсенидам и антимонидам серебра; его залежи часто находятся рядом с сульфидами свинца, цинка, меди. Такие руды находятся в Норвегии, Мексике, Перу, РФ, Чили, Румынии. Галенит PbS, добываемый в Румынии, Франции, странах Скандинавского полуострова, содержит серебро.

Прустит AgAsS содержит 65,4 % серебра; имеет вид красных гексагональных кристаллов с плотностью 5,57 -5,64 г/см. Залежи прустита имеются в РФ, Мексике, Чили, Перу, Боливии.

Пираргирит AgSbS содержит 68,5 % серебра, сопутствует пруститу в виде темно - красных кристаллов.

Стефанит AgSbS содержит 68,5% серебра и представляет собой серовато-черные призматические кристаллы с плотностью 6,2 - 6,3 г/см.Залежи имеются в Мексике.

Кераргирит AgCl содержит 75,3 % серебра, имеет вид плотных бесцветных (или желтоватых, серовато-фиолетовых, даже черных вследствии длительного воздействия солнечного света) пластов (редко в виде кубических кристаллов). Плотность кераргирита 5,55 г/см.Залежи встречаются в Чили, Боливии, Мексике, Перу, Австралии.

Еще некоторые главные минералы серебра и их химические формулы приведены в таблице 1.1

Таблица 1.1 Минералы серебра

Название	Химическая формула	Название	Химическая формула
Амальгама серебра	НgAg	Пиростильпнит	AgSbS
Дискразит	AgSb	Миаргирит	AgSbS
Штроймейерит	CuS AgS	Смитит	AgAs S
Ялпаит	3 AgS CuS	Тречманит	AgAs S
Агвиларит	Ag(Se S)	Матильдит	AgBi S
Науманит	AgSe	Эмболит	Ag (Cl Br)
Штербергит	AgFeS	Бромирит	AgBr
Гессит	AgTe	Иодобромит	Ag (Cl Br I)
Петцит	(Ag Au)Fe	Майерсит	4AgICuI
Пирсеит	(Ag Cu)AsS	Иодирит	AgI
Полиаргидрид	AgSbS	Аргиродит	AgGeS

1.1.3 Методы получения

Примерно 80 % от общего мирового количества добываемого серебра получается как побочный продукт переработки комплексных сульфидов тяжелых цветных металлов, содержащих сульфид серебра (аргенит) AgS . При пирометаллургической переработке полиметаллических сульфидов свинца, меди, цинка, серебра последнее извлекается вместе с основным металлом в виде серебросодержащих свинца, меди или цинка.

Для обогащения серебросодержащего свинца серебром применяют процесс Паркеса или Паттисона.

Способ Паттисона. Серебро хорошо растворимо в свинце как представляющий кривую плавкости системы содержащей серебро. Пользуясь тем, что эвтектика этой системы лежит при 2,6% серебра, t= 303 C, (а свинец плавится при 326 С), Патиссон в 1833 году предложил охлаждать расплавленный свинец, содержащий серебро (технический «вершок» первым кристаллизуется чистый свинец, который и удаляют, - остается жидкая эвтектика. Ее расплавлавленной подвергают окислению в струе воздуха, свиней окисляется в окись PbO,

2Pb + O = 2PbO (1.1)

которая удаляется расплавленной, - остается серебро, - подвергаемое потом очищению.

Т.е по процессу Паттисона расплавленный серебросодержащий свинец медленно охлаждается. Свинец, который кристаллизуется первым, отделяется до тех пор пока расплав не достигнет состава эвтектики с сод 2,6 % серебра. Эвтектика затвердевает и служит затем для получения серебра методом купелирования*

*Метод Купелирования. Метод использовался древними греками и римлянами для извлечения серебра и до сегодняшнего дня остается одним из методов, используемых в добывающей промышленности, из которой перешел так же в пробивные лаборатории. До сегодняшнего дня метод используется как и сто лет назад. Научная революция как будто прошла мимо, не изменив этот технический вид искусства. До сих пор специалист по анализу проб приобретает опыт, только работая с другим, более опытным специалистом. Профессиональное образование не может быть определяющим. Научный подход затруднен из-за невозможности проконтролировать все многочисленные присутствующие факторы.

Метод основан на свойстве расплавленного свинца окисляться в присутствии воздуха. Свинцовый глет плавится при температуре 888°C, растворяет окислы других металлов и впитывается пористой массой пробирного тигля, освобождая серебро. Часть свинца испаряется вместе с небольшим количеством серебра, которое тем больше, чем выше температура печи и чем больше количество используемого свинца. Одна из особенностей серебра -- большая летучесть при температуре, превышающей температуру плавления. Небольшое количество поглощается пробирным тиглем. Это количество повышается с увеличением количества свинца. В серебре, находящемся в тигле, остается немного свинца. Это количество достаточно, чтобы утверждать, что купелирование не может дать точного результата.

Процесс Паркеса. По процессу Паркеса серебросодержащий свинец плавиться вместе с металлическим цинком. При охлаждении тройного сплава свинец - серебро - цинк ниже 400 С отделяется нижний слой, состоящий из жидкого свинца, который содержит небольшое количество цинка и серебра, и верхний твердый слой, состоящий из смешанных кристаллов цинк - серебро (рис 1.3) с небольшим количеством свинца. Образование смешанных кристаллов цинк - серебро (рис 1.2) основано на более высокой растворимости серебра в цинке, чем в свинце, и на разделении при охлаждении серебросодержащего цинка и свинца на 2 слоя. При отгонке цинка (точка кипения которого 907 С) из сплава свинец - цинк - серебро остается свинец, который содержит 8 -12 % серебра и служит для получения сырого серебра путем купелирования. Из тройного сплава свинец - цинк - серебро цинк пожжет быть удален в виде NaZnO сплавлением с NaСO.

Отделение серебра от серебросодержащего свинца возможно также электролитическим путем, применяя аноды из серебросодержащего свинца, а в качестве электролита - гексафтророкремниевую кислоту Н с гексафторосиликатом свинца Pb.

При электролизе свинец осаждается на катоде, а серебро вместе с золотом, платиной и платиновыми металлами переходят в анодный шлам. Аналогично при электролитическом рафинировании серебросодержащей меди, которую используют в качестве анодов (применяя при этом разбавленную серную кислоту как электролит), на катоде электролитически осаждают медь, а серебро, золото и платиновые металлы также переводят в анодный шлам.

Извлечение серебра, золота и платиновых металлов из анодного шлама легко осуществляется химическим путем. В отличие от золота и платиновых металлов серебро легко растворяется в азотной кислоте.(см. 1.26)

Из нитрата серебра AgNO металлическое серебро можно осадить сульфатом железа (II) (1.2), металлическим цинком (1.3), формальдегидом в аммиачной среде(1.4) или нитратом марганца (II) в щелочной среде(1.5):

3AgNO+ 3FeSO= 3Ag + Fe (NO) + Fe( SO) (1.2)

2AgNO + Zn = 2Ag + Zn(NO) (1.3)

2OH + HCHO = 2Ag + 3NH + HCOONH + HO (1.4)

2AgNO +Mn (NO) + NaOH = 2Ag + MnO + 4NaNO + 2 HO (1.5)

 Примерно 20 % мирового серебра получают переработкой собственно серебряных руд и рекупеляцией серебра из монет, изделий или серебряного лома.

Измельченную, размолотую и обогащенную (в случае низкого содержания серебра) серебряную руду перерабатывают методами цианирования, амальгамирования, хлорирования и др.

В случае переработки методом цианирования тонко измельченную руду (природное серебро, аргенит или кераргирит), смешивают с 0,4% - ным раствором NaCN и перемешивают струей воздуха (1.6). В водном растворе цианида натрия в присутствии кислорода воздуха серебро и аргенит растворяются медленнее, чем кераргирит(1.7);(1.8):

2Ag + 4 NaCN + HO + 1/2O = 2Na + 2NaOH (1.6)

AgS + 5 NaCN = HO + 1/2O = 2Na + 2NaOH +NaSCN (1.7)

AgCl + 2NaCN = Na + NaCl (1.8)

Также сульфид серебра AgS растворяется в тетрацианоцинкате (II) натрия по реакции(1.9):

AgS + Na = 2Na + ZnS (1.9)

Количество взятого для переработки серебряных руд цианида натрия больше теоретически необходимого, поскольку серебряные руды часто содержат соединения меди, железа, цинка, которые также реагируют с цианидом натрия.

Цианирование осуществляется в деревянных чанах диаметром 10 - 12 м.

Из растворов комплексных цианидов серебра серебро может быть осаждено в виде металла тонко измельченным металлическим цинком или алюминием. Осаждение металлического серебра из растворов комплексных цианидов серебра металлическим цинком или алюминием осуществляется по уравнениям (1.10),(1.11):

2 Na + Zn = 2Ag + Na (1.10)

3Na + Al + 4NaOH + 2 HO = 3Ag + Na + 6NaCN

(1.11)

Сырое серебро плавиться, отливается в виде брусков и затем рафинируется электрохимическим или химическим методом.

Можно также извлечь комплексный анион с помощью анионообменных смол. Применяют анионообменные сульфоированные смолы RSO (предварительно обработанные 5% водным раствором серной кислоты). Реакцию ионного обмена в процессе извлечения анионов с помощью анионообменных смол (предпочтительно в виде пористых анионитов) можно представить следующим образом:

RSO + 2 = 2R + SO (1.12)

Чтобы реакция обмена протекала с большей скоростью, создают кислую среду (рН = 3,5).

Комплексные цианиды вымывают из аниообменной смолы селективным элюентом, например 2 н. раствором цианида калия или натрия.

Процесс амальгамирования применяют к рудам, содержащим самородное серебро, аргенит или кераргит, он основывается на образовании амальгамы серебра.

Для амальгамирования тонко измельченные серебряные руды обрабатывают небольшим количеством воды и ртутью (1 вес. ч. ртути на 6 вес. ч. серебра).

Сульфид серебра AgS под действием хлорида меди (I) ( которые образуется при восстановление хлорида меди(II) ртутью(1.13)) превращается в хлорид серебра (1.14):

2CuCl + 2Hg = 2CuCl + HgCl (1.13)

AgS + 2CuCl = 2AgCl + CuS (1.14)

Хлорид серебра под действием ртути и хлорида меди (I) восстанавливается до металлического серебра, которое образует амальгаму со ртутью(1.15):

2AgCl + 2Hg = 2Ag + HgCl (1.15)

AgCl + CuCl = Ag + CuCl (1.16)

Амальгаму серебра фильтруют под давлением. При отгонке ртут остается сырое серебро, которое очищают химическим или электрохимическим способом.

При прокаливании смеси сульфида серебра и хлорида натрия (500 - 600 С) в окисленной атмосфере образуется хлорид серебра:

Ag S + 2NaCl + 2O = 2AgCl + NaSO (1.17)

Для извлечения серебра из AgCl или из Na применяют амальгамирование, осаждение металлического серебра медью и осаждение сульфида серебра из соединения Na (1.18 - 1.21):

 AgCl + NaCl = Na (1.18)

Na + Cu = Ag + Na (1.19)

2AgCl + 2NaSO = Na + 2NaCl (1.20)

Na + NaS = AgS + 2NaSO (1.21)

Сульфид серебра AgS затем обрабатывают с целью получения элементарного серебра.

Существует еще метод выделения серебра из дельного серебра. Так как изделия содержат сплав серебра с медью, то дело сводится к разделению этих двух металлов. Для этого дельное серебро растворяют в азотной кислоте, получается азотносеребряная AgNO и азотномедная соли Cu(NO).такой раствор выпаривают до удаления избытка азотной кислоты, разбавляют и осаждают раствором хлористого натрия или соляной кислотой, хлористое серебро почти не растворимо в разведенной азотной кислоте:

AgNO + HCl = AgCl +HNO (1.21)

1.1.4 Рафинирование серебра

Серебро, полученное каким-либо способом из представленных выше, является техническим и содержит ряд примесей, поэтому такой продукт нуждается в рафинации (очистке).

Сырое серебро можно рафинировать химическим или электрохимическим путем.

В химическом процессе сырое металлическое серебро растворяют в азотной кислоте(1.22),очищенный перекристаллизацией нитрат серебра обрабатывают аммиаком, превращая его в гидроокись диамминосеребра (1.23); последнюю восстанавливают сульфитом аммония (берут точно рассчитанное количество) при 70 С до чистого металла(1.24). Серебро плавят над негашеной известью в токе водорода и затем в вакууме:

3Ag +4HNO = 3AgNO + NO + 2HO (1.22)

AgNO + 3NHOH = OH + NHNO + 2HO (1.23)

2OH + (NH) SO + 3HO + 2Ag + (NH)SO + 4 NHOH

(1.24)

При электрохимическом рафинировании применяют аноды их сырого серебра, а в качестве электролита берут раствор нитрата серебра. По мере пропускания постоянного тока через электролит чистое серебро электролитически осаждается на катодах, а металлы, более активные, чем серебро, переходят (из анодов) в раствор в виде ионов. При этом золото, платина и платиновые металлы остаются в анодном шламе.

Электролитический метод эффективен при извлечении серебра из монет и серебросодержащих сплавов.

Известен также способ сухого рафинирования серебра при переплавке в присутствии кислорода и расплава гидроксида натрия или калия. Таким образом очищают серебро от меди и теллура. Проверка способа показала, что при этом происходят значительные потери серебра за счет перехода его во флюс в виде окиси, очистка от кремния, магния, железа не происходит.

Цель достигается тем, что в способе рафинирования серебра, включающем расплавление, вдувание в расплав кислородсодержащего газа и одновременное введение едкой щелочи и борной кислоты, расплавление ведут в две стадии: первую - в воздушной среде до чистоты 99,8%; вторую - в атмосфере кислорода до чистоты 99,9% и выше в присутствии флюса состава, мас. %: калий фтористый 30-35; гидроксид калия 15-25; борная кислота, остальное. Такой способ относительно новый. Его ввели в 1991 г. Е.В. Лапицкая; М.Г. Слотинцева; Е.И. Рытвин и др.

1.2 Простое вещество

1.2.1 Физические свойства

Основные физические свойства серебра приведены в таблице 1.2:

Табл. 1.2 Физические свойства серебра

Плотность(20 С), г/см	10,50
Температура плавления, С	960,5
Температура кипения, С	2212
Теплота плавления, кал/г	25,1
Атомная теплоемкость (0 С), ккал/г - атом град	6,28
Теплопроводность(0 С), кал/см сек град	1,0
Электропроводность (25 С), Ом см	62,9710
Атомный радиус, А	1,44
Потенциалы ионизации, эВ^ Ag Ag Ag Ag Ag Ag	7,574 21,48 36,10
Твердость, кг/мм По Бринеллю По Моосу	25 2,7
Порядковый номер	47
Молярная масса, г/моль	107,870
Валентность	(I) (II) (III)
Заряд	(+1) (+2) (+3)
Массовые числа природных изотопов	107, 109

Серебро имеет гранецентрированную кубическую кристаллическую решетку. Внешне чистое серебро - это блестящий металл зеркально-голубого цвета, поверхность которого кажется почти белой. Серебро достаточно пластичный металл, обладающий высокой гибкостью и ковкостью, поэтому его можно относительно легко сгибать, вытягивать и резать, но, к сожалению это же свойство способствует его деформации при нагрузках. Если рассматривать серебро с точки зрения плотности, то Ag относиться к тяжелым металлам (10,5 г/см³).

Серебро обладает очень хорошей электропроводностью ,что обусловлено высшей степенью делокализации электронов и наличием в кристаллической решетке электронов проводимости, отличающихся большей подвижностью. Электропроводность серебра сильно зависит от степени очистки и понижается по мере появления новых примесей, что связано с нарушением упорядоченности в кристаллической решетке серебра и возникновением новых препятствий направленному движению электронов. В нормальных условиях (20єС) удельное электросопротивление серебра равно 1,6 p10-6 Ом*cм, но при повышении температуры электрическое сопротивление увеличивается. Это происходит из-за увеличения амплитуды колебаний атомов кристаллической решетки серебра, нарушающих условия направленного движения электронов.

Высокая теплопроводность серебра (57 при Hg=1) обусловлена следующим процессом: свободные электроны серебра, находящиеся в постоянном движении, сталкиваются с колеблющимися атомами в узлах кристаллической решетки и обмениваются с ними энергией, усилившиеся при нагревании металла колебания атомов незамедлительно передаются с помощью электронов соседним и удаленным атомам, в результате происходит быстрое выравнивание температура по всей массе металла.

Температура плавления серебра равна 960,5єС, а объем его при плавлении увеличивается на 3,3%.

Серебро относить к диамагнитным,то есть обладающим отрицательной восприимчивостью к магнитному полю и оказывающим сопротивление его силовым линиям , веществам.

Серебро отличный отражатель, оно способно отразить 97-99% видимого света и одинаково хорошо отражает весь диапазон волн видимого спектра:

длинна волны, нм - 1000500100504031,63020 .

отражение лучей ,% - 9998,5969.

1.2.2 Химические свойства

Серебро(Ag) химический элемент I группы периодической системы Менделеева, атомный номер 47, атом серебра имеет один электрон на уровне 5s, а ниже лежит уровень 4d - в нем 10 электронов. Этот уровень имеет максимальное число электронов, электроны в нем прочно связаны и поэтому серебро в своих соединениях почти всегда выступает как однозарядный положительный ион (почти всегда одновалентно). Лишь в очень редких случаях серебро проявляет себя как двух- или трех- зарядный катион. В этих соединениях атому серебра приходится отдавать электроны не только из внешней оболочки, но и из следующей оболочки, так что в ней остается уже не десять, а девять или восемь электронов. Однако устойчивым катионом серебра в водных растворах все-таки неизменно является однозарядный катион Ag.

С химической точки зрения серебро достаточно инертно - это малоактивный металл, который не проявляет способности к ионизации и легко вытесняется из соединений более активными металлами или водородом, в атмосфере воздуха серебро не окисляется ни при комнатных температурах, ни при нагревании. Строго говоря в обычных условиях серебро само по себе практически не реагирует с кислородом, но если нагреть серебро до 168 єС то оно хорошо растворяет кислород и образуется оксид серебра Ag2O. Расплав серебра поглощает большие объемы кислорода (ок. 180 см3 кислорода в 100г серебра при 1024єС), а при застывании расплава происходит бурное выделение кислорода. Внешне это явление напоминает извержение вулкана: на поверхности застывающего металла образуется корка, на которой местами появляются небольшие возвышения, из которых вырывается растворенный кислород, увлекая за собой частички раскаленного металла. Кроме того на поверхности металла удалось обнаружить тончайшую пленку оксида - ее толщина всего 1,2 нм, т.е. 0,00000012 см. Нагревание до температуры 400 єС при повышении давления кислорода ведет к развитию реакции окисления и серебро все-таки превращается в оксид. Но такая реакция довольно редкая, однако в виде тонких пленок может быть окислено кислородной плазмой или озоном при облучении ультрафиолетом.

2Ag + 2O = (AgO(черн.) + 2O (1.25)

Будучи благородным и инертным, оно не растворяется в соляной и разбавленной серной кислотах. Однако в окислительной среде (в азотной, горячей концентрированной серной кислоте, а также в соляной кислоте в присутствии свободного кислорода) серебро растворяется:

Ag + 2HNO(конц.) = AgNO + NO^ + HO (1.26)

2Ag + 2HSO(конц.гор.) = AgSO + SO + 2HO (1.27)

Реагирует также с газообразным хлороводородом (при температуре 200 С):

Ag + 2HCl (г) = 2AgCl + H (1.28)

Реагирует с сероводородом, образовывая черный сульфид серебра (I):

Ag + HS = AgS + H (1.29)

 При больших температурах (выше 450 С) реагирует с диоксидом серы (в присутствии кислорода):

4Ag + 2SO+ 2O = 2AgSO (1.30)

Насчет реакций с галогенами, то серебро реагирует с ними только при повышении температуры:

Ag + F = AgF (син.) ( выше 300 С) (1.31)

2Ag + Cl = 2AgCl (при 150 С) (1.32)

2Ag + Br = 2AgBr (при 200 С) (1.33)

Однако на свету эти реакции обращаются, и галогениды серебра (кроме фторида) постепенно разлагаются.

Образует комплексы, в особенности в реакциях с цианидами:

4Ag + 8KCN + 2HO= 2K[Ag(CN)] + 2KOH (1.34)

2Ag + 4NaCN + HO + l/2 O= 2Na[Ag(CN)] + 2NaOH (1.35)

Соляная и бромистоводородная кислоты в концентрированных растворах медленно реагируют с серебром:

2Ag + 4НСl = 2H[AgCl] + Н (1.36)

2Ag + 4НВr = 2H[AgBr] + Н (1.37)

Серебро также реагирует с йодистоводородной кислотой: (1.38)

2Ag + 2HI = 2AgI + H ₂

Серебро также легко растворяется в ртути, образуя амальгаму (жидкий сплав ртути и серебра).(1.15) Со щелочами и водой серебро не реагирует.

1.3 Соединения серебра и их получение.

1.3.1 Оксид серебра. Рассмотрим одни из важнейших соединений серебра - оксиды. Самые распространенные это оксиды одновалентного серебра. Оксид серебра AgO получают при обработке растворов AgNO щелочами или растворами гидроксидов щелочноземельных металлов а также по реакции(1.59):

2AgNO₃ + 2NаOH =AgO + 2NaNO₃+ HO (1.39)

2AgNO₃ + 2KOH = AgO + 2KNO₃ + HO (1.40)

Оксид серебра Ag2O представляет собой диамагнитный кристаллический порошок (кубические кристаллы) бурого(или коричневого) цвета с плотностью 7,1 - 7,4 г/см3, который медленно чернеет под воздействием солнечного света, высвобождая кислород. При нагревании до +200 С оксид серебра разлагается на элементы:

AgО = 2Ag + O (1.41)

Оксид серебра AgО незначительно растворяется в воде. Получающийся раствор имеет щелочную реакцию и, подобно щелочам, осаждает гидроксиды некоторых металлов из растворов их солей. Водород, оксид углерода, перекись водорода и многие металлы восстанавливают оксид серебра в водной суспензии до металлического серебра:

AgО + H= 2Ag + НО (1.42)

Ag О + CO =2Ag + CO (1.43)

AgО + HO= 2Ag + HO + O (1.44)

Также оксид серебра растворяется в плавиковой и азотной кислотах, в солях аммония, в растворах цианидов щелочных металлов, в аммиаке и т.д.:

AgO + 2HF = 2AgF +НО (1.45)

AgO + 2HNO= 2AgNO + НО (1.46)

Оксид серебра - энергичный окислитель по отношению к соединениям хрома CrO, Cr(OH) :

5AgО + CrO = 2Ag CrO₄+ 6Ag (1.47)

3AgO + 2Cr(OH) + 4NaOH = 2NaCrO ₄ + 6Ag + 5HO (1.48)

Кроме оксида одновалентного серебра Ag₂O известны также оксиды Ag(II),Ag(III) AgO и Ag₂O₃. Оксид серебра AgO получают действием озона на металлическое серебро или на Ag₂O:

Ag ₂O + O ₃ = 2AgO + O (1.49)

Кроме этого AgO можно получить обработкой раствора AgNO₃ раствором K₂S₂O ₈

2AgNO₃ + K₂S₂O₈ + 4KOH = 2AgO + 2K₂SO₄ + 2KNO₃ + 2H₂O (1.50)

Оксид двухвалентного серебра представляет собой диамагнитный кристаллический порошок серовато-черного цвета с плотностью 7,48 г/см³ .Он растворим в серной , соляной и концентрированной азотной кислотах, устойчив при обычной температуре и разлагается на элементы при нагреве до +100 єС. Также является энергичным окислителем по отношению к SO₂, NH₃ Me NO₂ и обладает свойствами полупроводника.

1.3.2 Гидроксид серебра (I) AgOH представляет собой неустойчивый белый осадок. Он обладает амфотерными свойствами, легко поглощает CO₂ из воздуха и при нагревании с Na₂S образует аргентаты(1.52). Основные свойства гидрооксида серебра усиливаются в присутствие аммиака. Получают AgOH в результате обработки нитрата серебра спиртовым раствором гидрооксида калия при pH=8,5-9 и температуре 45 С(1.51).

AgNO + KOH = AgOH + KNO (1.51)

2AgOH + HS = AgS + HO (1.52)

Как было сказано раньше серебро дает прочные соединения с галогенами(1.31;1.32;1.33)

1.3.3 Фторид серебра AgF(I) получают прямым взаимодействием элементов при нагревании(1.31), действием плавиковой кислоты на оксид или карбонат серебра,термическим разложением при +200 С .причем наряду с AgF образуется BF₃:

Ag ₂CO₃ + 2HF = 2AgF + H₂O + CO (1.53)

Ag ₂O + 2HF = 2AgF+ HO (1.54)

Ag(BF₄) = AgF + BF (1.55)

Выделение кристаллов AgF из водного раствора осуществляется путем концентрирования в вакууме в темноте. Фторид серебра представляет собой расплывающиеся на воздухе бесцветные гранецентрированные кубические кристаллы с плотностью 5,85 г/см³ и температурой плавления +435 С. Фторид серебра плохо растворим в спирте, но легко растворим в воде (в отличие от остальных галогенидов серебра) и в аммиаке; его нельзя хранить в стеклянной посуде, так как он разрушает стекло. Под действием паров воды и водорода при нагревании фторид серебра восстанавливается до маталлического серебра:

2AgF+ H₂O = 2Ag + 2HF + O (1.56)

2AgF + H₂ = 2Ag + 2HF (1.57)

При температуре кипения реагирует с концентрированной серной кислотой:

2AgF + HSO(конц) = AgSO+ 2HF (1.58)

А при обычной температуре вступает во взаимодействие с щелочами:

2AgF+ KOH(р)= 2KF+ AgO + HO (1.59)

1.3.4 Хлорид серебра AgCl(I) может быть получен несколькими способами: обработкой металлического серебра хлорной водой(1.32), действием газообразного HCl на серебро при температуре выше +1150 С(1.28), обработка растворов солей серебра соляной кислотой или раствором какого-либо хлорида.

AgNO₃ + KCl = AgCl + KNO (1.60)

Хлорид серебра AgCl представляет собой диамагнитные белые кубические кристаллы с температурой плавления +455 С и температурой кипения +1554 єС. Это вещество не растворяется в воде и кислотах, но растворяется в растворах хлоридов (NaCl, KCl, NH4Cl, CaCl2, MnCl2)(1.61),цианидов(1.62), тиасульфатов(1.20), нитратов щелочных металлов и в аммиаке(1.63) с образованием растворимых и бесцветных координационных соединений:

AgCl + KCl = K(AgCl₂) (1.61)

AgCl + 2KCN = K[Ag(CN)₂] + KCl (1.62)

AgCl + 2NH₃ = [Ag(NH₃)₂]Cl (1.63)

При комнатной температуре реагирует со фтором(1.64) образовывая фторид серебра (II), а также с сульфидом натрия, образовывая сульфид(1.65):

2AgCl + 2F = 2AgF + Cl (1.64)

AgCl + NaS(конц.) = Ag S + 2NaCl (1.65)

Под действием света хлорид серебра постепенно темнеет, разлагаясь с выделением металлического серебра и хлора:

AgCl = Ag + 1/2Cl (1.66)

1.3.5 Бромид серебра AgBr может быть получен в темноте обработкой раствора AgNO раствором HBr (или бромида щелочного металла)(1.67), либо непосредственным взаимодействием брома с металлическим серебром (1.33)(получение AgBr осуществляется в темноте, чтобы исключить фотовосстановление):

AgNO₃ + KBr = AgBr + KNO (1.67)

Соединение AgBr может существовать либо в коллоидной форме, либо в виде диамагнитных желтых кубических гранецентрированных кристаллов с плотностью 6,47 г/см³ ,температурой плавления +434 С и температурой кипения +1537 С. Бромид серебра плохо растворим в воде и растворяется в аммиаке(1.68), тиосульфатах щелочных металлов(1.70) и в концентрированной серной кислоте(1.69):

AgBr + 2NHOH = (Ag(NH₃)₂)Br = 2H₂O (1.68)

2AgBr + HSO = Ag SO = 2HBr (1.69)

AgBr + 2NaSO+Na₃(Ag(S₂O₃)) + NaBr (1.70)

Бромид серебра более чувствителен к свету, чем хлорид серебра и под действием света разлагается на элементы:

2AgBr = 2Ag + Br (1.71)

Бромистое серебро востанавливается цинком в кислой среде или металлами(свинец или медь) при нагревании, а также сплавлением с безводным карбонатом натрия:

2AgBr + NaCO = 2Ag + 2NaBr + CO (1.72)

Подобно хлориду серебра реагирует с кипящей концентрированной серной кислотой:

2AgBr + HSO(конц.) = AgSO + 2HBr (1.73)

1.3.6 Йодид серебра (I) может быть получен в темноте путем непосредственного взаимодействия паров йода с металлическим серебром(1.74), действием йодидов(1.76) и йодоводорода(1.75) на соли серебра:

2Ag + I ₂ = 2AgI (1.74)

AgNO + HI = AgI + HNO (1.75)

AgNO + KI = AgI + KNO (1.76)

Иодид серебра может существовать либо в виде прозрачных гексагональных призматических кристаллов лимонно-желтого цвета, либо в виде октаэдров красного цвета. По химическим свойствам аналогичен хлориду.

1.3.7 Карбонат серебра AgCO . Образуется при действии раствора карбоната натрия на растворимые соли серебра:

2AgNO + Na CO = Ag CO + 2NaNO (1.77)

Это соединение белого цвета, желтеющее при продолжительном кипячении вследствие незначительного разложения на окись и углекислый газ:

AgCO = AgO + CO (1.78)

1.3.8 Сульфат серебра AgSO представляет собой диамагнитные мелкие кристаллы белого цвета. Сульфат серебра растворяется в воде, его можно восстановить до металлического серебра водородом, медью, цинком, железом(1.82). Сульфат серебра получают взаимодействием серебра, оксида серебра, нитрата или карбоната серебра с серной кислотой:

2Ag + HSO = AgSO + H (1.79)

AgO + HSO = AgSO + HO (1.80)

2AgNO+ HSO = AgSO + 2HNO (1.81)

AgSO + Cu = CuSO + 2Ag (1.82)

1.3.9 Сульфид серебра AgS. Получение основано на взаимодействии серебра с сероводородом при температуре(1.29), а также сероводород в присутствии кислорода воздуха и воды взаимодействует с металлическим серебром при комнатной температуре по уравнению:

2Ag + 2H₂S + O₂ = 2Ag₂S + 2H₂O (1.83)

Сульфид серебра мало растворим в воде, аммиаке, тиосульфатах щелочных металлов, Ag₂S растворяется в азотной кислоте и растворах цианидов щелочных металлов. Ag₂S растворяется в тетрацианоцинкате натрия по реакции:

Ag₂S + Na₂(Zn(CN)₄) = 2Na(Ag(CN)₂) + ZnS (1.84)

Разлагается концентрированными кислотами и щелочами при нагревании:

Ag S + 10HNO (конц.гор.) = 2AgNO+ HSO + 8NO+ 4HO (1.85)

Реагирует с кислородом при температуре в 500-600 С:

AgS + O = 2Ag + SO (1.86)

1.3.10 Тиосульфат серебра AgSO представляет собой порошок белого цвета, он мало растворим в воде и растворяется в аммиаке и растворах тиосульфатов щелочных металлов с образованием координационных соединений. Получают тиосульфат серебра взаимодействием ацетата или фторида серебра с тиосульфатом натрия.

Наибольшее практическое значение имеет азотнокислое серебро или нитрат серебра AgNO. Нитрат серебра получают при взаимодействии азотной кислоты с металлическим серебром (непосредственно азот не взаимодействует с серебром)(1.26):

Нитрат серебра это хорошо растворимая в воде бесцветная соль, которая является обычным исходным веществом при изучении различных реакций ионов серебра.

Кроме воды нитрат серебра растворим в метаноле, этаноле, ацетоне, пиридине. Термическое разложение данной соли наступает при температуре выше 350 С. Из нитрата серебра металлическое серебро можно осадить сульфатом железа, металлическим цинком, фармальдегидом в аммиачной среде или нитратом марганца в щелочной(1.2;1.3;1.4;1.5)

1.3.11 Нитрат серебра

Нитрат серебра реагирует с щелочами:

AgNO+ 2NaOH(р) =AgO + HO + 2KNO (1.87)

Также взаимодействует с хлоридами металлов, образовывая хлорид серебра(1.60), с карбонатом натрия, образовывая карбонат серебра(1.77),с сульфатом натрия(1.81), реагирует с ортофосфатом натрия образовывая ортофосфат серебра:

3AgNO+ NaPO = Ag PO+ 3NaNO (1.88)

Идет реакция с цианидом:

AgNO + KCN(р) = AgCN + KNO (1.89)

1.3.12 Цианид серебра AgCN представляет собой бесцветные ромбоэдрические кристаллы с плотностью 3,95 г/см³ и температурои плавления +320…350 С. Он плохо растворим в воде, растворяется в амммиаке или растворах солей аммония, цианидов и тиосульфатов щелочных металлов с образованием координационных соединений:

AgCN + 2NH₄OH = (Ag(NH₃)₂CN +2H₂O (1.90)

AgCN + KCN = K(Ag(CN)₂) (1.91)

1.3.13 Комплексные соединения серебра. Большинство простых соединений одновалентного серебра с неорганическими и органическими реагентами образуют комплексные (координационные) соединения. Многие нерастворимые в воде соединения серебра, например оксид серебра (I) и хлорид серебра, легко растворяются в водном растворе аммиака. Причина растворения заключается в образовании комплексных ионов [Ag(NH₃ )₂] ⁺. Благодаря образованию координационных соединений многие, плохо растворимые в воде соединения серебра, превращаются в легко растворимые. Серебро может иметь координационные числа 2,3,4 и 6. Известны многочисленные координационные соединения у которых вокруг центрального иона серебра скоординированны нейтральные молекулы аммиака или аминов (моно- или диметиламин, пиридин, анилин и т.д.). При действие аммиака или различных органических аминов на оксид, гидрооксид, нитрат, сульфат, карбонат серебра образуются соединения с комплексным катионом, например [Ag(NH₃)₂]⁺, [AgEnK]⁺, [AgEn₂]⁺, [AgPy]⁺, [AgPy₂].При растворении галогенидов серебра (AgCl,AgBr,AgI) в растворах галогенидов, псевдогалогенидов или тиосульфатов щелочных металлов образуются растворимые в воде координационные соединения, содержащие комплексные анионы, например [AgCl₂] ^-, [AgCl₃]^2-, [AgCl₄] ^3-, [AgBr ₃]^2- и т.д. Примером получения комплексного соединения может служить реакция между бромидом серебра и тиосульфатом натрия.

AgBr + 2Na₂S₂O₃ = Na₃[Ag(S₂O₃)₂] + NaBr (1.92)

Еще одним примером комплексообразования может служить реакция между хлоридом серебра и аммиаком :

AgCl + 2NH₃ = [Ag(NH₃)₂]Cl (1.93)

При взаимодействие хлорида серебра с цианидом натрия происходит следующий процесс : к иону серебра легко присоединяются два отрицательно заряженных иона CN, и получается комплексный ион [Ag(CN)₂], несущий один избыточный отрицательный заряд:

AgCl + 2NaCn = [Ag(CN)₂] + 2Na⁺ + Cl (1.94)

Комплексные цианистые соединения серебра применяются для гальванического серебрения. Так как при электролизе растворов этих солей на поверхности изделий осаждается плотный слой мелкокристаллического серебра. При пропускание тока через раствор K[Ag(CN)₂] серебро выделяется на катоде за счет незначительного количества ионов серебра, которое получается вследствие диссоциации комплексного аниона:

[Ag(CN)₂] ^- = Ag⁺ + 2CN

1.3.14 Соединения трёхвалентного серебра: Известно небольшое количество соединений трёхвалентного серебра, но почти все они комплексные, и поэтому ниже будет рассмотрен лишь оксид серебра.

Окись серебра, Ag[2]O[3], образуется в смеси с окисью серебра(II) при анодном окислении серебра или при действии фтора (или пероксосульфата) насоль серебра(I).Чёрная кристаллическая смесь Ag[2]O[3]xAgO неустойчива, обладает окислительными свойствами и при лёгком нагревании превращается в AgO.

2.1 Методы определения серебра

Определение в виде хлорида. Одним из наиболее точных и распространенных методов определния серебра является осаждение его в виде хлорида в разбавленном азотнокислом растворе. Осадок отфильтровывают, высушивают при 110 С и взвешивают. Добавление большого избытка хлорид-ионов недопустимо, так как в их присутствии растворимость осадка повышается в следствии образования комплексных соединений. Осадок заметно растворим в воде, в концентрированных растворах соляной и азотной кислот и в растворах, содержащих большие количества хлоридов и нитратов щелочных и щелочноземельных элементов.

Поэтому хлорид серебра необходимо осаждать разбавленной соляной кислотой. Вместе с AgCl осаждаются хлориды Hg(I),Cu(I), Tl(I), а также хлориды одновалентного свинца и двухвалентного палладия. При нагревании с азотной кислотой хлориды ртути и меди переходят в раствор, а для растворения хлорида таллия необходимо кипятить раствор со смесью соляной и азотной кислот. Палладий же окрашивает осадок в розовый цвет. Его можно удалить двукратным осаждением смеси хлоридов в аммиаке.

Определение серебра в форме малорастворимого хромата AgCrO.При добавлении к этому раствору нитрата серебра образуется коричневый осадок, который отфильтровывают и промывают 3-4 раза холодной водой.Затем растворяют в аммиаке, и кипятят для удаления аммиака, образующийся зеленоватый осадок отфильтровывают, опять промывают водой, а также спиртом и высушивают.

Титрование роданидом калия или аммония(Метод Фольгарда). Метод основан на реакции между ионами Ag и SCN и образования малорастворимого осадка роданида серебра по реакции:

Ag+ SCN = AgSCN

В качестве индикатора применяют раствор нитрата железа. Образование AgSCN продолжается до тех пор, пока к исследуемому раствору не будет добавлено эквивалентное содержанию серебра количество раствора NHSCN или KSCN.

После точки эквивалентности появляется избыток ионов SCN, которые образуют с ионами железа окрашенный в красный цвет комплекс FeSCN. Опыт проводят в кислой среде.

Определению серебра методом титрования мешают никель, кобальт, свинец и др. металлы, образующие комплексные соединения с роданид-ионами. Кроме того, мешают ионы, связывающие ионы серебра в комплексы, а также окислы азота и нитрит-ионы, окисляющие роданид-ионы. Поэтому окислы азота необходимо предварительно удалить кипячением раствора.

Поверхность осадка адсорбирует некоторое количество ионов серебра, поэтому окраска роданида железа появляется по достижению точки эквивалентности. Однако эта окраска исчезает, так как ионы серебра постепенно реагируют с роданидом. Титрование прекращают после появления неисчезающей при энергичном взбалтывании раствора окраски роданидного комплекса железа. Метод Фольгарда можно применять для определения серебра в смесях содержащих до 50 % меди. Такое титрование основано на предварительном выделении серебра из раствора металлическим алюминием. Осадок серебра растворяют в разбавленной азотной кислоте и титруют NH SCN с ионами железа(III) в качестве индикатора.

Это важнейший способ из титриметрических способов определения серебра. В аналитической химии довольно много методов определения серебра среди которых титрование абсорбционными индикаторами, окислительно-восстановительное титрование, титрование различными органическими веществами (тиацетамидом, тиобензамидом), кислотами, а также разнообразные фотометрические методы.

2.2 Введение

В экспериментальной части своей работы я решила опытным путем получить нитрат серебра. По ряду сопутствующих причин выбор пал именно на это вещество из-за его огромного значения в жизни человека.

Нитрат серебра(или называемый в медицине и практической фармакологии- ляписом) применяется как антисептическое средство при различного рода ранениях, его используют при эпилепсии, рассеянной слепоте, при синдромах страха, при мигренях, при невралгии лица, болезни зубов, при язве желудка. Лечебное действие нитрата серебра заключается в подавлении жизнедеятельности микроорганизмов: в небольших концентрациях он действует как противовоспалительное и вяжущее средство, а концентрированные растворы, как и кристаллы AgNO3, прижигают живые ткани. А для людей страдающих нехваткой серебра в организме применения ляписа может принести целительное излечение сразу от нескольких заболеваний, так как дает организму мощный импульс для восстановление работы многих органов, а некоторые заболевания лечатся именно этим средством. Медицинский ляпис - это не чистый нитрат серебра, а его сплав с нитратом калия. Однако пользоваться им надо очень аккуратно: нитрат серебра может вызвать отравления и сильные ожоги. Кстати, изначально ляпис применяли для удаления мозолей и бородавок, прижигания угрей. Сегодня тоже, когда нет возможности прибегнуть к криотерапии (прижиганию сухим льдом или жидким азотом), то по старинке пользуются ляписом.

Нитрат серебра также имеет огромное значение в химической промышленности, так как он является реагентом дл многочисленных опытов обнаружения и качественных реакций на ионы(например определения соляной кислоты и хлоридов, на галогениды, хромат-ионы, на ортофосфаты, на арсенит и арсенат ионы и т.п.)

Впервые ляпис (или азотнокислое серебро) был применен еще врачами алхимиками голландцем Ян-Баптистом ван Гельмонтом (1579--1644) и немцом Франциском де ла Бое Сильвийей (1614--1672),они же первыми стали получать нитрат серебра взаимодействием металла с азотной кислотой(1.26). Было также обнаружено, что при прикосновении к кристаллам полученной соли остаются черные пятна, а при длительном контакте - глубокие ожоги, которые трудно излечить и удалить. Это происходит в результате восстановления соли до тонкодисперсного серебра.

Химические и физические свойства нитрата серебра описаны на стр.25.

Нитрат серебра в литературе:

В романе И. С. Тургенева "«Отцы и дети» Евгений Базаров просит у своего отца адский камень: «Дня три спустя Базаров вошел к отцу в комнату и спросил, нет ли у него адского камня?

- Есть; на что тебе?

- Нужно... ранку прижечь»

2.3 Практическая работа

Нитрат серебра в лаборатории может быть получен несколькими способами.

Способ 1. Растворяют металл в разбавленной азотной кислоте (1:2,под вытяжкой!). Полученный раствор осторожно упаривают в фарфоровой чашке досуха, а затем осторожно нагревают до расплавления. При этом из расплава выделются бурые пары двуокиси азота (NO), а сам расплав чернеет от выделившийся окиси меди (CuO). Немедленно по прекращению выделения бурых паров расплав выливают, можно в алюминиевую ложку и, по остывании, растворяют дистиллированной воде. Далее раствор сливают с осадка окиси меди, окись меди несколько раз промывают небольшими порциями воды, объединяя их с остальным раствором. Затем раствор выпаривают и получают чистый нитрат серебра.

Нитрат серебра, в моем случае, был получен способом 2.

Приборы и реактивы:

· Кусочек серебряного предмета (кольца)

· Азотная кислота (1:1)

· Дистиллированная вода

· Химический стакан 2 шт.

· Раствор поваренной соли

· Водяная баня

· Фильтровальная бумага 2 шт.

· Воронка 1 шт.

· Гранулы

· Водопроводная вода (для проверки)

· Нашатырный спирт

· Бихромат калия

· Щелочь (гидроксид натрия)

· Сероводородная вода

Нитрат серебра я буду получать из кусочка старого серебряного кольца. Однако кольцо 925 пробы (проба означает, что предмет содержит 92,5 % серебра) значит остальные 7,5 это примеси, большинство из которых это медь. Она придает металлу большую твердость, а при высоком содержании способствует растягиванию. Чтобы получить чистый нитрат серебра, необходимо разделить оба металла.

Сначала растворю кусочек металла в чистой азотной кислоте, разбавленной водой в соотношении 1:1.

Ag + HNO = AgNO + NO + HO (2.1)

При этом выделяется большое количество оксидов азота. (Опыт необходимо проводить только под тягой или на открытом воздухе. Газы вдыхать нельзя!) При замедлении реакции слегка подогреваю раствор для полного растворения. Благодаря наличию меди раствор окрашивается в сине-зеленый цвет. Готовый раствор разбавлю троекратным количеством дистиллированной воды и отфильтрую в химический стакан.

Тем временем приготовлю крепкий раствор поваренной соли (в дистиллированной воде)

NaCl 2HO = NaCl() + 2HO (2.2)

и буду добавлять его к азотнокислому раствору. Прибавлять буду до тех пор, пока не перестанут образовываться белые хлопья осадка.

NaCl + AgNO = NaNO + AgCl (2.3)

Cl + Ag = AgCl

Далее в течении десяти минут буду проводить нагревание жидкости на водяной бане, при этом тонкий осадок постепенно будет укрупняться и выпадут крупные хлопья осадка. Эти хлопья состоят из хлорида серебра, растворимость которого равна 1,5 мг на литр воды. Отфильтровав, отделю осадок от содержащего медь раствора и многократно промою его теплой водой. Последние промывные воды не должны давать голубого окрашивания при взаимодействии с аммиаком(Проверяю!).

AgCl + 2(NH HO)() = (Ag (NH)Cl) + 2HO (2.4)

Теперь необходимо восстановить хлорид серебра до чистого металлического серебра. Помещаю осадок вместе с вдвое большим (по массе) количеством кусочков (((цинка или алюминия))) в химический стакан и зальем разбавленной (10 %-ной) соляной кислотой.

2AgCl + Zn + HCl = ZnCl +2Ag + H (2.5)

(((Цинк или алюминий))) растворятся с выделением водорода, причем одновременно хлорид серебра восстановится до серебра -- серого металлического порошка. Этот порошок отфильтрую и растворю (на открытом воздухе или под тягой) в чистой азотной кислоте. Последняя ни в коем случае не должна содержать соляной кислоты, иначе снова образуется хлорид серебра. Разбавлю раствор дистиллированной водой и выпарю, в результате получается твердый нитрат серебра. Можно сохранить и азотнокислый раствор и применять его как реагент. Для всех реакций обнаружения применяются сильноразбавленные растворы, но использовать для разбавления следует только дистиллированную воду, так как водопроводная вода содержит следы хлоридов и дает с раствором нитрата серебра помутнение (проверяю!).

При добавлении раствора соляной кислоты или хлорида натрия опять выпадают творожистые хлопья хлорида серебра. Эта реакция служит для обнаружения серебра или хлорид-ионов. Кроме серебра нерастворимые или труднорастворимые хлориды образуют ртуть и свинец. Серебро можно идентифицировать, добавив избыток нашатырного спирта.

NHCl + AgCl = (Ag(NH))Cl (2.6)

Хлорид серебра при этом полностью растворяется с образованием комплексного диамминохлорида серебра, в то время как осадки хлоридов ртути и свинца остаются неизменными.

К другой части раствора нитрата серебра добавлю несколько миллилитров раствора бихромата калия. Перед этим проверю его лакмусом. Раствор дает кислую реакцию, значит сначала необходимо нейтрализовать его разбавленным раствором щелочи (NaOH).

2AgNO + KCrO = AgCrO + 2 KNO (2.7)