BROMUR DE PLATA (AGBR): ESTRUCTURA, PROPIETATS I USOS - QUIMICA - 2026

El bromur de plata és una sal inorgànica la fórmula química és AgBr. El seu sòlid es compon de cations Ag ⁺ i anions Br ^- en una proporció 1: 1, atrets per forces electrostàtiques o per enllaços iònics. Es pot veure com si la plata metàl·lica hagués cedit un dels seus electrons de valència a l'brom molecular.

La seva naturalesa s'assembla als seus "germans" clorur i iodur de plata. Les tres sals són insolubles en aigua, tenen colors similars i, a més, són sensibles a la llum; és a dir, pateixen reaccions fotoquímiques. Aquesta propietat ha estat emprada en l'obtenció de fotografies, fruit de la reducció dels ions Ag ⁺ a plata metàl·lica.

Ions de l'bromur de plata. Font: Claudio Pistilli

A la imatge superior es mostra un parell iònic Ag ⁺ Br ^-, en el qual les esferes de color blanc i marró corresponen als ions Ag ⁺ i Br ^-, respectivament. Aquí representen a l'enllaç iònic com Ag-Br, però cal indicar que no hi ha tal enllaç covalent entre els dos ions.

Pot semblar contradictori que la plata sigui qui aporti el color negre de les fotografies sense color. Això es deu al fet que el AgBr reacciona amb la llum, generant una imatge latent; la qual, després, s'intensifica mitjançant l'increment de la reducció de la plata.

Estructura de l'bromur de plata

Estructura cristal·lina el bromur de plata. Font: Benjah-bmm27 via Wikipedia.

A dalt es té la xarxa o estructura cristal·lina de l'bromur de plata. Aquí es mostra una representació més fidel de la diferència de mida entre els radis iònics de Ag ⁺ i Br ^-. Els anions Br ^-, més voluminosos, deixen intersticis on se situen els cations Ag ⁺, el qual està envoltat de sis Br ^- (i viceversa).

Aquesta estructura és característica d'un sistema cristal·lí cúbic, específicament de tipus sal gemma; el mateix, per exemple, que per al clorur de sodi, NaCl. De fet, la imatge facilita això a l'disposar un límit cúbic perfecte.

A primera vista pot notar-se que hi ha certa diferència de mida entre els ions. Això, i potser les característiques electròniques de l'Ag ⁺ (i de el possible efecte d'algunes impureses), comporta que els cristalls de AgBr presentin defectes; és a dir, llocs on es "trenca" la seqüència d'ordenament dels ions en l'espai.

defectes cristal·lins

Aquests defectes consisteixen en buits deixats per ions absents o desplaçats de lloc. Per exemple, entre sis anions Br ^- normalment ha d'estar el catió Ag ⁺; però en lloc d'això, hi pot haver un buit a causa de que la plata s'hagi desplaçat cap a un altre interstici (defecte de Frenkel).

Encara que afectin la xarxa cristal·lina, afavoreixen les reaccions de la plata amb la llum; i com més gran siguin els vidres o el cúmul dels mateixos (grandària de grans), major serà el nombre de defectes, i per tant, serà més sensible a la llum. Així mateix, les impureses influeixen en l'estructura i en aquesta propietat, en especial les que pot reduir-se amb els electrons.

Com a conseqüència d'això últim, els cristalls grans de AgBr requereixen de menor exposició a la llum per reduir-; és a dir, són més desitjables per a fins fotogràfics.

síntesi

Al laboratori es pot sintetitzar el bromur de plata barrejant una solució aquosa de nitrat de plata, AgNO ₃, amb la sal bromur de sodi, NaBr. La primera sal aporta la plata, i la segona el bromur. El que segueix a continuació és una reacció de doble desplaçament o metàtesi que pot representar-se amb l'equació química de sota:

AgNO ₃ (aq) + NaBr (s) => NaNO ₃ (aq) + AgBr (s)

Cal notar que la sal nitrat de sodi, NaNO ₃, és soluble en aigua, mentre que el AgBr precipita com un sòlid amb un color groc tènue. Posteriorment el sòlid es renta i se sotmet a dessecació a el buit. A més de l'NaBr, també pogués utilitzar KBr com a font d'anions bromurs.

D'altra banda, naturalment es pot obtenir el AgBr mitjançant la seva mineral bromirita i els seus deguts processos de purificació.

propietats

aparença

Sòlid de color groc blanquinós semblant a una argila.

massa molecular

187,77 g / mol.

densitat

6,473 g / ml.

Punt de fusió

432 ° C.

Punt d'ebullició

1502 ° C.

Solubilitat en aigua

0,140 g / ml a 20 ° C.

Índex de refracció

2,253.

capacitat calorífica

270 J / Kg · K.

Sensibilitat a la llum

Es va dir a l'apartat anterior que en els cristalls de AgBr hi ha defectes que promouen la sensibilitat d'aquesta sal a la llum, ja que atrapen els electrons formats; i així, en teoria, s'evita que reaccionin amb altres espècies en el medi, com per exemple, l'oxigen de l'aire.

L'electró s'allibera de la reacció de l'Br ^- amb un fotó:

Br ^- + hv => 1 / 2br ₂ + i ^-

Cal notar que es produeix Br ₂, el qual tenyirà de vermell el sòlid si no se li retira. Els electrons alliberats redueixen els cations Ag ⁺, en els seus intersticis, a plata metàl·lica (representada de vegades com Ag ⁰):

Ag ⁺ + i ^- => ag

Tenint llavors l'equació neta:

AgBr => Ag + 1 / 2br ₂

Quan es formen les "primeres capes" de plata metàl·lica sobre la superfície, es diu que es té una imatge latent, invisible encara per a l'ull humà. Aquesta imatge es fa milions de vegades més visible si una altra espècie química (com la hidroquinona i fenidona, en el procés de revelat) incrementa la reducció dels cristalls de AgBr a plata metàl·lica

usos

Fotografia en blanc i negre de rellotge de butxaca. Font: Pexels.

El bromur de plata és el més utilitzat de tots els seus halurs en el terreny de revelació de pel·lícules fotogràfiques. S'aplica el AgBr sobre aquestes pel·lícules, fetes amb acetat de cel·lulosa, suspès en una gelatina (emulsió fotogràfica), i en presència de 4- (metilamino) fenol sulfat (metol) o fenidona, i hidroquinona.

Amb tots aquests reactius, es pot donar vida a la imatge latent; acabar i accelerar la transformació de la plata iònica a la metàl·lica. Però, si no es procedeix amb certes cures i experiència, tota la plata de la superfície s'oxidarà, i acabarà el contrast entre els colors negre i blanc.

És per això que són vitals els passos de banyat d'atur, fixació i rentat, de les pel·lícules fotogràfiques.

Hi ha artistes que juguen amb aquests processos de manera que creen matisos de grisos, els quals enriqueixen la bellesa de la imatge i del seu propi llegat; i tot això ho fan, de vegades potser sense sospitar-ho, gràcies a reaccions químiques, la base teòrica pot arribar a ser una mica complexa, ia un AgBr sensible a la llum i que marca un punt de partida.

referències

1. Wikipedia. (2019). Silver bromide. Recuperat de: en.wikipedia.org
2. Michael W. Davidson. (13 de novembre de 2015). Polarized Light Digital Image Gallery: Silver Bromide. Olympus. Recuperat de: micro.magnet.fsu.edu
3. Crystran Ltd (2012). Silver bromide (AgBr). Recuperat de: crystran.co.uk
4. Lothar Duenkel, Juergen Eichler, Gerhard Ackermann, and Claudia Schneeweiss. (29 de juny de 2004). Self-made silver-bromide-based emulsions for users in holography: manufacturing, processing, and application, Proc. SPIE 5290, Practical Holography XVIII: Materials and Applications; doi: 10.1117 / 12.525035;
5. Alan G. Shape. (1993). Química inorgànica. (Segona edició.). Editorial Reverté.
6. Carlos Güido i Ma Eugènia Baptista. (2018). Introducció a la química fotogràfica. Recuperat de: fotografia.ceduc.com.mx
7. García D. Bell. (09 de gener de 2014). Química, fotografia i Chema Madoz. Recuperat de: dimetilsulfuro.es