Серебро и его соединения. Свойства, методы определения и получение

2Ag + Cr O = AgCrO

Выпадает красно-коричневый осадок хромата серебра, эта реакция также может служить для обнаружения серебра.

Теперь опробую серебро сероводородной водой.

2AgNO + HS = AgS + 2HNO (2.8)

При добавлении сероводородной воды из растворов солей серебра выпадает в осадок черный сульфид серебра. Он образуется также, если серебро находится в атмосфере, содержащей следы соединений серы. Это бывает, например, в воздухе промышленных местностей или на кухне, где горит газовая плита. Серебряные предметы со временем покрываются коричневым или черным налетом. Его можно удалить разбавленными кислотами, нашатырным спиртом или имеющимся в продаже средством для чистки серебра.

2.4 Применение серебра и его соединений

Коррозийная стойкость. Металлические материалы - металлы и сплавы на основе металлов, - приходя в соприкосновение с окружающей средой (газообразной или жидкой), подвергаются с той или иной скоростью разрушению. Причина этого разрушения лежит в химическом взаимодействии: металлы вступают в окислительно-восстановительные реакции с веществами, находящимися в окружающей среде. Самопроизвольное разрушение металла, происходящее под химическим воздействием окружающей среды, называется коррозией. К важнейшим видам коррозии относятся химическая и электрохимическая коррозия. Химической называется коррозия, которая протекает при взаимодействии металлов с сухими газами или растворами неэлектролитов. К электрохимической коррозии относятся все случаи коррозии в водных растворах. Серебро относятся к группе металлов промежуточной термодинамической стабильности, то есть имеет положительное значение стандартного электродного потенциала, не превышающего значения электродного потенциала, связанного с окисляющим действием кислорода в нейтральной среде. Поэтому серебро будет устойчиво в любых кислых и нейтральных средах в отсутствие кислорода. Серебро может использоваться для покрытия им других металлов в целях повышения их устойчивости к коррозии.

Сплавы серебра. В жидком состояние большинство металлов растворяются друг в друге и образуют однородный жидкий сплав. Серебро относятся к легкоплавким металлам и используется для сплавов с неограниченной растворимостью в твердом состоянии. Серебро образует сплавы типа твердых растворов с золотом, медью, палладием и интерметаллические соединения с элементами Li, Mg, Ca, Sr, Ba, Zn, Cd, Hg, Al, Ga, In, Tl, Pr, Sn, Zr, Th, P, Sb, S, Se , а также сплавы типа эвтектик с элементами Bi, Ge, Ni, Pb, Si, Na, Tl. Присутствие меди делает сплав более прочным, твердым, звонким. С увеличением содержания меди цвет сплавов все более приближается к красному, а температура плавления понижается (до некоторо предела, затем она снова увеличивается). Сплавы серебра с медью, золотом, платиной служат для изготовления ювелирных и бытовых изделий, монет, лабораторной посуды, зубных пломб, мостов и протезов. Кроме этого серебро включают в состав легко- и тугоплавких припоев. Основные припои серебра используемые в промышленности и радиотехнике: серебряно-медно-фосфорные припои и серебряно-медно-цинковые припои. Способность серебра к смачиванию керамики также используется в промышленности, его добавляют к свинцово-оловянным припоям, применяемым при монтаже электронных компонентов на поверхности печатных плат. В технике серебряные припои занимают особое место ,потому что паяный ими шов не только прочен и плотен, но и коррозийнно устойчив. Такими припоями паяют судовые трубопроводы, котлы высокого давления, трансформаторы, электрические шины и т.д. Чем выше требования к прочности и коррозионной устойчивости паяного шва, тем с большим процентом серебра применяются припои. В отдельных случаях используют припои с 70% серебра. А для пайки титана годно лишь чистое серебро.

Соединения серебра с неметаллами.

Суспензия оксида серебра применяется в медицине как антисептическое средство. Смесь состава 5% - Ag₃O, 15% - CO₂O₃, 30% - CuO и 50% - MnO₂, называемая «гопкалитом», служит для зарядки противогазов в качестве защитного слоя против оксида углерода. Оксид серебра может служить источником для получения атомарного кислорода и используется в «кислородных пистолетах», которые применяются для испытания стойкости к окислению материалов, предназначенных для космических аппаратов.

Водный раствор фторида серебра служит для дезинфекции питьевой воды и используется в производстве медицинских препаратов.

Хлорид серебра же нашел применение в фотопленках из-за того, что под действием света хлорид серебра постепенно темнеет, разлагаясь с выделением металлического серебра и хлора.

Бромид серебра применяется для изготовления фотопленок и в качестве катализатора при получении монокарбоновых жирных кислот или олефинов с помощью реактива Гриньяра.

Кристаллическая структура йодида серебра очень похожа на структуру кристаллов льда, поэтому на частицах иодида серебра легко образуются кристаллы льда из переохлажденного пара. На этой особенности основано использование его для ускорения выпаденния дождя в засушливых районах.

Цианид серебра применяют при гальваническом серебрении, в производстве нитрилов и изонитрилов.

Ортофосфат серебра применяют для изготовления светочувствительной бумаги и эмульсий.

Применение серебра в радиотехнике.

Как уже было сказано выше, серебро и его соединения используются во многих областях народного хозяйства. В радиотехнике применяются как чистое серебро, так и его сплавы. Существенная доля серебра идет на серебрение медных проводников, тончайшую серебряную пленку наносят для повышения электропроводимости и увеличения коррозионной стойкости. Кроме того, этому покрытию свойственны эластичность и прекрасное сцепление с основным металлом. Серебро применяют также при использовании высокочастотных волноводов. По электропроводности серебру нет равных, поэтому серебряные проводники незаменимы в приборах высокой точности. Сплавы и припои серебра применяют при производстве транзисторов, микросхем, печатных плат и других радиоэлектронных компонентов. Серебряные покрытия хороши тем, что они прочны и плотны - беспористы. Следует отметить, что серебро лучший электропроводник при нормальных условиях, но, в отличие от многих металлов и сплавов, оно не становится сверхпроводником в условиях предельно достижимого холода, и используется при сверхнизких температурах в качестве электроизолятора. Легированное тугоплавким металлом (например вольфрамом) серебро является идеальным материалом для изготовления высоковольтных переключателей и электропрерывателей. Серебряные контакты в сенсорных переключателях используются в компьютерных клавиатурах и различных панелях управления.

Кроме применения в качестве проводника серебро применяется в серебряно-цинковых аккумуляторах. В электрических аккумуляторах с щелочным электролитом многие детали подвергаются опасности воздействия на них едкого калия или натрия высокой концентрации. В то же время детали эти должны обладать высокой электропроводностью. Лучшего материала для них, чем серебро, обладающее устойчивостью к щелочам и высокой электропроводностью, не найти. В серебряно-цинковых аккумуляторах, которые обладают хорошими электрическими характеристиками и имеют малую массу и объем, электродами служат оксиды серебра Ag₂O, AgO (катод) и губчатый цинк (анод); электролитом служит раствор KOH. При работе аккумулятора цинк окисляется, превращаясь в ZnO и Zn(OH)₂, а оксид серебра восстанавливается до металла. Суммарную реакцию, протекающую при разрядке аккумулятора, можно приближенно выразить уравнением:

AgO + Zn = Ag + ZnO (2.9)

Напряжение заряженного серебряно-цинкового аккумулятора приближенно равно 1,85 В. При снижении напряжения до 1,25 В аккумулятор заряжают. При этом процессы на электродах «обращаются»: цинк восстанавливается, серебро окисляется - вновь получаются вещества, необходимые для работы аккумулятора.

Серебряно-цинковые гальванические (аккумуляторы) элемента имеют вдвое большую электрическую емкость, чем свинцовые (кислотные) элементы такого же размера, поэтому они все чаще применяются в радиотехнике, где уменьшению массы оборудования придается особенно большое значение. Перспективным направлением применения серебра является применение его комплексных соединений с органическими радикалами в электронных коммутаторах памяти, обусловленное следующим процессом: под действием света происходит обратимый переход между двумя стабильными состояниями этого соединения.

Огромное количество серебро идет на изготовление ювелирных украшений и химической посуды стойкой к действию щелочей.

2.5 Техника безопасности

Так как нитрат серебра очень ядовит и оставляет на коже черные несмываемые пятна, а иногда и глубокие ожоги следует аккуратно работать с реактивами: внимательно читать этикетки, не уносить реактивы общего пользования на свои рабочие места, во избежание загрязнения держать склянки с растворами закрытыми, не путать пробки, не выливать обратно в склянки растворы реактивов. Также необходимо работать в перчатках, халате, а лицо защитить маской от возможного попадания брызг на лицо. Если все же образовались черные пятна их можно удалить, последовательно смачивая йодной настойкой и раствором гипосульфита (тиосульфат натрия, NaSO).

Для проведения в пробирке того или иного опыта следует брать растворы в количествах не более 1-2 мл.

Необходимо соблюдать общие правила работы в химической лаборатории.

Список литературы

1. Ахметов Н.С Общая и неорганическая химия. Учеб. для вузов. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Высш. шк., 1998. - 743 с., ил.

2. Третьяков Ю.Д. и др. Неорганическая химия элементов. Учебник в 2 томах. Т. 2/ Ю.Д. Третьяков, Л.Т. Мартыненко, А.Н. Григорьев, А.Ю. Цивадзе.- 2-е изд., перераб. и доп. -М.: Изд. МГУ; ИКЦ «Академкнига», 2007. - 670 с - (классич. университ. учебник)

3. Рипан Р., Четяну И. Неорганическая химия. Т 2.Химия металлов.- М.: «Мир» -1972

4. Проф. Б.Н. Меншуткин Курс общей химии (неорганич.). 4е изд. Сов. Перераб. - Л. Госхимиздат., 1933 - 580 с.

5. Глинка Н.Л. Общая химия. - М. Интеграл-Пресс., 2005.-

6. Румянцев Д.В. Серебро 2е изд. М.:- 1987-312с.

7. Пятницкий И. В., Сухан В. В. Аналитическая химия серебра - М.: «Наука», 1975.- 264с.

8. Никольский К.К. Защита от коррозии подземных металлических сооружений связи. - М.1973.

9. Лидин Р.А. и др. Химические свойства неорганических веществ: Учебное пособие для ВУЗов. 3е изд., испр. /Р.А. Лидин, В.А. Молочко, Л.Л. Андреева; Под ред. Р. А. Лидина -М.: Химия -2000 - 480 с., ил.

10. Навашин М.С. Телескоп астронома-любителя- М. Наука 1979

11. Э.Гроссе, Х.Вайсмантель, Химия для любознательных -М. 1985 - 336с.

12. 12.М.Х.Карапетьянс, С.И.Дракин. Общая и неорганическая химия; М.: Химия, 1981

13. Кукушкин Ю.Н. Химия вокруг нас; М.: Высшая школа, 1992

Размещено на Allbest.ru