- Estructura de l'òxid de plata
- Canvis amb el nombre de valència
- Propietats físiques i químiques
- pes molecular
- aparença
- densitat
- Punt de fusió
- Kps
- solubilitat
- Caràcter covalent
- descomposició
- Nomenclatura
- Valències I i III
- Nomenclatura sistemàtica per òxids complexos de plata
- usos
- referències
El òxid de plata és un compost inorgànic la fórmula química és Ag 2 O. La força que uneix els seus àtoms és de naturalesa enterament iònica; per tant, consta d'un sòlid iònic on hi ha una proporció de dos cations Ag + interaccionant electrostàticament amb un anió O 2-.
El anió òxid, O 2-, resulta de la interacció dels àtoms d'argent de la superfície amb l'oxigen de l'ambient; de manera molt similar a com ho fa el ferro i molts altres metalls. Una peça o joia de plata en lloc de envermellir i esmicolar en rovells, es va tornant de color negre, característic de l'òxid de plata.
Pixabay
Per exemple, en la imatge superior pot apreciar-se una copa de plata oxidada. Cal notar la seva superfície ennegrida, encara que conserva encara una mica de llustre ornamental; raó per la qual fins i tot els objectes de plata oxidada poden considerar prou atractius per a usos decoratius.
Les propietats de l'òxid de plata són tal que no corquen, a primera vista, la superfície metàl·lica original. Es forma a temperatura ambient per simple contacte amb l'oxigen de l'aire; i encara més interessant, pot descompondre a elevades temperatures (per sobre de 200 ° C).
Això vol dir que si s'agafés la copa de la imatge, i se li apliqués la calor d'una flama intensa, recobraria seus brillantors platejades. Per tant, la seva formació és un procés termodinàmicament reversible.
L'òxid de plata té a més altres propietats i, més enllà de la seva simple fórmula Ag 2 O, abasta organitzacions estructurals complexos i una rica varietat de sòlids. No obstant això, el Ag 2 O és potser, al costat de l'Ag 2 O 3, el més representatiu dels òxids de la plata.
Estructura de l'òxid de plata
Font: CCoil, from Wikimedia Commons
Com és la seva estructura? Com es va esmentar a el principi: és un sòlid iònic. Per aquesta raó no hi pot haver enllaços covalents Ag-O ni Ag = O en la seva estructura; ja que, d'haver-los, les propietats d'aquest òxid canviarien dràsticament. Es tracta llavors d'ions Ag + i O 2- en una proporció 2: 1 i experimentant una atracció electrostàtica.
L'estructura de l'òxid de plata ve determinada en conseqüència per la manera en què les forces iòniques disposen en l'espai els ions Ag + i O 2-.
A la imatge superior, per exemple, es té una cel·la unitària per a un sistema cristal·lí cúbic: els cations Ag + són les esferes blau platejades, i els O 2- les esferes vermelloses.
Si es compten el nombre d'esferes, es trobarà que hi ha, a primera vista, nou de colors blaus platejats-quatre vermelles. No obstant això, només es pren en consideració els fragments de les esferes continguts dins de la galleda; de comptar aquests, sent fraccions de les esferes totals, s'ha de complir la proporció 2: 1 per al Ag 2 O.
Repetint la unitat estructural de l'tetraedre AGO 4 envoltat de quatre Ag +, es construeix tot el sòlid de color negre (obviant els buits o irregularitats que poden tenir aquests arranjaments cristal·lins).
Canvis amb el nombre de valència
Centrant-se ara no en el tetraedre ago 4 sinó en la línia AgOAg (observar els vèrtexs de la galleda superior), s'haurà de el sòlid d'òxid de plata consta, des d'una altra perspectiva, de múltiples capes de ions disposats linealment (tot i que inclinats). Tot això com a resultat de la geometria "molecular" al voltant de l'Ag +.
L'anterior ha estat corroborat per diversos estudis de la seva estructura iònica.
La plata treballa predominantment amb valència +1, ja que a l'perdre un electró seva configuració electrònica resultant és 4d 10, la qual és molt estable. Altres valències, com Ag 2+ i Ag 3+ són menys estables ja que perden electrons d'orbitals d gairebé plens del tot.
L'ió Ag 3+, però, és relativament menys inestable comparat a Ag 2+. De fet, pot coexistir en companyia de l'Ag + enriquint químicament l'estructura.
La seva configuració electrònica és 4d 8, amb electrons desaparellats de tal manera que li atorga certa estabilitat.
A diferència de les geometries lineals al voltant dels ions Ag +, s'ha trobat que la dels ions Ag 3+ és pla quadrat. Per tant, un òxid de plata amb ions Ag 3+ consistiria de capes compostes per quadrats de AGO 4 (no tetraedres) units electrostàticament per línies AgOAg; tal és el cas de l'Ag 4 O 4 o Ag 2 O ∙ Ag 2 O 3 amb estructura monoclínica.
Propietats físiques i químiques
Font: Benjah-bmm27, from Wikimedia Commons
Si es rasparà la superfície de la copa d'argent de la imatge principal, s'obtindria un sòlid, que no només és de color negre, sinó que a més té tonalitats marrons o de color cafè (imatge superior). Algunes de les seves propietats físiques i químiques reportades pels moments són les següents:
pes molecular
231,735 g / mol
aparença
Sòlid negre marró en forma de pols (cal notar que tot i ser un sòlid iònic, no té aparença cristal·lina). És inodor i barrejat amb aigua li confereix un sabor metàl·lic
densitat
7,14 g / ml.
Punt de fusió
277-300 ° C. Certament, es fon en plata sòlida; és a dir, es descompon probablement abans de formar l'òxid líquid.
Kps
1,52 ∙ 10 -8 en aigua a 20 ° C. És per tant un compost tot just soluble en aigua.
solubilitat
Si s'observa detingudament la imatge de la seva estructura es trobarà que les esferes de Ag 2+ i O 2- no discrepen gairebé a mida. Això porta com a conseqüència que només molècules petites puguin traspassar l'interior de xarxa cristal·lina, fent-ho insoluble en gairebé tots els solvents; a excepció d'aquells on reacciona, com les bases i els àcids.
Caràcter covalent
Encara que s'ha dit en reiterades oportunitats que l'òxid de plata és un compost iònic, certes propietats, com el seu baix punt de fusió, contradiuen aquesta afirmació.
Certament, la consideració de l'caràcter covalent no s'ensorra el que s'ha explicat per la seva estructura, ja que n'hi hauria prou amb afegir a l'estructura de l'Ag 2 O un model d'esferes i barres per indicar els enllaços covalents.
Així mateix, els tetraedres i plànols quadrats AGO 4, així com les línies AgOAg, estarien units per enllaços covalents (o iònic covalents).
Amb això en ment, el Ag 2 O seria en realitat un polímer. No obstant això, es recomana considerar-lo com un sòlid iònic amb caràcter covalent (la naturalesa de l'enllaç segueix sent un desafiament avui en dia).
descomposició
A el principi es va fer esment que la seva formació és termodinàmicament reversible, de manera que absorbeix calor per tornar al seu estat metàl·lic. Tot això pot expressar-se mitjançant dues equacions químiques per a tals reaccions:
4Ag (s) + O 2 (g) => 2Ag 2 O (s) + Q
2Ag 2 O (s) + Q => 4Ag (s) + O 2 (g)
On Q representa la calor en l'equació. Això explica per què el foc cremant la superfície de la copa de plata oxidada li torna la seva brillantor platejat.
Per tant, és difícil suposar que hi hagi Ag 2 O (l) ja que es descompondria a l'instant per la calor; a menys, que s'elevi massa la pressió per obtenir aquest líquid negre marró.
Nomenclatura
Quan es va introduir la possibilitat d'ions Ag 2+ i Ag 3+ a més de l'comú i predominant Ag +, el terme 'òxid de plata' comença a semblar insuficient per referir-se a l'Ag 2 O.
Això es deu al fet que l'ió Ag + és més abundant que els altres, de manera que es pren el Ag 2 O com a únic òxid; la qual cosa no és correcte de el tot.
Si es considera el Ag 2+ com pràcticament inexistent donat el seu inestabilitat, es tindrà llavors només els ions amb valències +1 i +3; és a dir, Ag (I) i Ag (III).
Valències I i III
A l'ésser el Ag (I) el de menor valència, se li nomena addicionant el sufix -ós al seu nom argentum. Així, el Ag 2 O és: òxid argentoso o, d'acord a la nomenclatura sistemàtica, monòxid de diplata.
Si s'ignora completament a l'Ag (III), llavors la seva nomenclatura tradicional ha de ser: òxid argèntic en lloc d'òxid argentoso.
D'altra banda, el Ag (III) a l'ésser la major valència se li afegeix el sufix -ic al seu nom. Així, el Ag 2 O 3 és: òxid argèntic (2 ions Ag 3+ amb tres O 2-). Així mateix, el seu nom d'acord a la nomenclatura sistemàtica seria: triòxid de diplata.
Si s'observa l'estructura de l'Ag 2 O 3, es pot presumir que és producte d'una oxidació per ozó, O 3, en lloc d'oxigen. Per tant, el seu caràcter covalent ha de ser major a l'tractar-se d'compost covalent amb enllaços Ag-OOO-Ag o Ag-O 3 -Ag.
Nomenclatura sistemàtica per òxids complexos de plata
El AGO, escrit també com Ag 4 O 4 o Ag 2 O ∙ Ag 2 O 3, és un òxid de plata (I, III), ja que posseeix les dues valències +1 i +3. El seu nom d'acord a la nomenclatura sistemàtica seria: tetraòxid de tetraplata.
Aquesta nomenclatura és de gran ajuda quan es tracta d'altres òxids de plata estequiomètricament més complexos. Per exemple, suposi els dos sòlids 2Ag 2 O ∙ Ag 2 O 3 i Ag 2 O ∙ 3Ag 2 O 3.
Escrivint el primer de manera més apropiada seria: Ag 6 O 5 (comptant i sumant els àtoms de Ag i O). El seu nom seria llavors pentòxid de hexaplata. Cal notar que aquest òxid té una composició de plata menys rica que l'Ag 2 O (6: 5 <2: 1).
Mentre que escrivint d'una altra manera el segon sòlid, seria: Ag 8 O 10. El seu nom seria decaóxido de octaplata (amb una proporció 8:10 o 4: 5). Aquest hipotètica òxid de plata estaria "molt oxidat".
usos
Els estudis a la recerca de nous i sofisticats usos per l'òxid de plata se segueixen realitzant actualment. Alguns dels seus usos es llisten a continuació:
-Es dissol en amoníac, nitrat d'amoni i aigua per formar el reactiu de Tollens. Aquest reactiu és una eina útil en les anàlisis qualitatives dins dels laboratoris de química orgànica. Permet determinar la presència d'aldehids en una mostra, sent com a resposta positiva la formació d'un "mirall de plata" en el tub d'assaig.
-Juntament amb el zinc metàl·lic conforma les bateries primàries de zinc-òxid de plata. Aquest és potser un dels seus usos més comuns i casolans.
-Serveix com purificador de gasos, absorbint per exemple CO 2. A l'calentársele, allibera els gasos atrapats i pot reutilitzar diverses vegades.
-A causa de les propietats antimicrobianes de la plata, el seu òxid té utilitat en estudis de bioanàlisi i purificació dels sòls.
-És un agent oxidant suau capaç d'oxidar els aldehids a àcids carboxílics. Així mateix, s'utilitza en la reacció de Hofmann (d'amines terciàries) i participa en altres reaccions orgàniques, ja sigui com a reactiu o catalitzador.
referències
- Bergstresser M. (2018). Silver Oxide: Formula, Decomposition & Formation. Study. Recuperat de: study.com
- Authors and editors of the volumes III / 17I-17F-41C. (Sf). Silver oxides (Ag (x) O (i)) crystal structure, lattice parameters. (Numerical Data and Functional Relationships in Science and Technology), vol 41C. Springer, Berlin, Heidelberg.
- Mahendra Kumar Trivedi, Rama Mohan Tallapragada, Alice Branton, Dahryn Trivedi, Gopal Nayak, Omprakash Latiyal, Snehasis Jana. (2015). The Potential Impact of Biofield Energy Treatment on the Physical and Thermal Properties of Silver Oxide Powder. International Journal of Biomedical Science and Engineering. Vol. 3, No. 5, pp. 62-68. doi: 10.11648 / j.ijbse.20150305.11
- Sullivan R. (2012). Decomposition of silver s'oxidi. University of Oregon. Recuperat de: chemdemos.uoregon.edu
- Flint, Deyanda. (24 d'abril de 2014). Uses of Silver Oxide Batteries. Sciencing. Recuperat de: sciencing.com
- Salman Montasir E. (2016). Study of Some optical properties of silver s'oxidi (Ag2o) using UVVisible spectrophotometer.. Recuperat de: iosrjournals.org
- Bard Allen J. (1985). Standard potentials in Aqueous Solution. Marcel Dekker. Recuperat de: books.google.co.ve