Сульфид серебра

Сульфид серебра
Имена
	Название ИЮПАК Сульфид серебра(I)
	Другие имена Сульфид серебра ; Серебристый сульфид
Идентификаторы
Номер CAS	21548-73-2 ;
3D model ( JSmol )	Интерактивное изображение ;
ХимическийПаук	145878 ;
Информационная карта ECHA	100.040.384
Номер ЕС	244-438-2 ;
ПабХим CID	166738 ;
НЕКОТОРЫЙ	9ZB10YHC1C ;
Панель управления CompTox ( EPA )	DTXSID60925902 DTXSID80893679, DTXSID60925902 ;
	показывать ИнЧИ
	показывать УЛЫБКИ
Характеристики
Химическая формула	Аг 2 С
Молярная масса	247.80 g·mol −1
Появление	Серовато-черный кристалл
Запах	Без запаха
Плотность	7,234 г/см 3 (25 °С) ; 7,12 г/см 3 (117 °С)
Температура плавления	836 ° C (1537 ° F; 1109 К)
Растворимость в воде	6.21·10 −15 г/л (25 °С)
Произведение растворимости ( K sp )	6.31·10 −50
Растворимость	Растворим в водн. HCN , вод. лимонная кислота с KNO 3 ; Нерастворим в кислотах , щелочах , водном растворе аммиака.
Структура
Кристаллическая структура	Кубический , cI8 (α-форма) ; Моноклинный , mP12 (β-форма) ; Кубический, cF12 (γ-форма)
Космическая группа	Мне 3 метра, нет. 229 (а-форма) ; П2 1 /н, нет. 14 (β-форма) ; Фм 3 м, нет. 225 (γ-форма)
Группа точек	2/м (а-форма) ; 4/м 3 2/м (β-форма, γ-форма)
Постоянная решетки	a = 4,23 Å, b = 6,91 Å, c = 7,87 Å (α-форма) α = 90°, β = 99,583°, γ = 90°
Термохимия
Теплоемкость ( С )	76,57 Дж/моль·К
Стандартный моляр ; энтропия ( S ⦵ 298 )	143,93 Дж/моль·К
Стандартная энтальпия ; образование (Δ f H ⦵ 298 )	−32,59 кДж/моль
Свободная энергия Гиббса (Δ f G ⦵ )	−40,71 кДж/моль
Опасности
	Безопасность и гигиена труда (OHS/OSH):
Основные опасности	Может вызвать раздражение
	СГС Маркировка :
Пиктограммы
Сигнальное слово	Предупреждение
Заявления об опасности	Х315 , Х319 , Х335
Меры предосторожности	П261 , П305+П351+П338
NFPA 704 (огненный алмаз)	0 0 0
	Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа). проверить ( что такое ?) Ссылки на инфобоксы

Сульфид серебра представляет собой неорганическое соединение формулы Ag.
₂ С. твердое вещество, единственный сульфид серебра Плотное черное . Он полезен в качестве фотосенсибилизатора в фотографии . Это потускнение , которое со временем образуется на столовом серебре и других серебряных предметах. Сульфид серебра нерастворим в большинстве растворителей, но разлагается сильными кислотами. Сульфид серебра представляет собой сетчатое твердое вещество, состоящее из серебра (электроотрицательность 1,98) и серы (электроотрицательность 2,58), где связи имеют низкий ионный характер (приблизительно 10%).

Формирование

Сульфид серебра естественным образом образуется в виде потускнения серебряных изделий. В сочетании с серебром сероводород слой черной патины сульфида серебра, защищая внутреннее серебро от дальнейшего преобразования в сульфид серебра. создает на серебре ^{[ 8 ]} Серебряные усы могут образовываться при образовании сульфида серебра на поверхности серебряных электрических контактов, работающих в атмосфере, богатой сероводородом, и высокой влажности. ^{[ 9 ]} Такая атмосфера может существовать на очистных сооружениях и бумажных фабриках . ^{[ 10 ]}^{[ 11 ]}

Структура и свойства

три формы Известны : моноклинный акантит (β-форма), стабильный ниже 179 °C, объемноцентрированный кубический так называемый аргентит (α-форма), стабильный выше 180 °C, и высокотемпературная гранецентрированная кубическая форма (γ-форма). ) стабилен при температуре выше 586 °C. ^{[ 5 ]} Формы с более высокой температурой являются электрическими проводниками. В природе встречается как относительно низкотемпературный минерал акантит . Акантит – важная серебряная руда. Моноклинная форма акантита имеет два типа серебряных центров: один с двумя, а другой с тремя ближайшими атомами серы. ^{[ 12 ]} Аргентит относится к кубической форме, которая из-за нестабильности при «нормальных» температурах встречается в виде псевдоморфозы акантита по аргентиту.

Исключительная пластичность α-Ag ₂ S

По сравнению с большинством неорганических материалов α-Ag ₂ S демонстрирует исключительную пластичность при комнатной температуре. ^{[ 13 ]}^{[ 14 ]} Этот материал может подвергаться обширной деформации, подобно металлам, без разрушения. Такое поведение очевидно при различных механических испытаниях; например, α-Ag2S легко обрабатывается в форме цилиндра или стержня и может выдерживать значительную деформацию при сжатии, трехточечном изгибе и растягивающих напряжениях. Материал выдерживает более 50% инженерной деформации при испытаниях на сжатие и до 20% и более при испытаниях на изгиб. ^{[ 13 ]}

Собственная пластичность альфа-фазы сульфида серебра (α-Ag ₂ S) подкреплена его уникальными структурными и химическими характеристиками связи. На атомном уровне его моноклинная кристаллическая структура, которая остается стабильной до 451 К, обеспечивает движение атомов и дислокаций по четко определенным кристаллографическим плоскостям, известным как плоскости скольжения. Кроме того, динамическое соединение внутри кристаллической структуры поддерживает как скольжение атомных слоев, так и сохранение целостности материала во время деформации. Межатомные силы внутри плоскостей скольжения достаточно сильны, чтобы предотвратить раскалывание материала, сохраняя при этом значительную гибкость. ^{[ 13 ]} Дальнейшее понимание пластичности α-Ag ₂ S происходит из расчетов теории функционала плотности, которые показывают, что основные плоскости скольжения совпадают с направлением [100], а скольжение происходит вдоль направления [001]. Такое расположение позволяет атомам скользить друг по другу под напряжением за счет незначительной корректировки межслоевых расстояний, что энергетически выгодно, о чем свидетельствуют низкие энергетические барьеры скольжения (ΔE _B ) и высокие энергии расщепления (ΔE _C ). Эти свойства обеспечивают значительную деформационную способность без разрушения. Атомы серебра и серы в α-Ag ₂ S образуют временные, но прочные взаимодействия, которые позволяют материалу сохранять целостность при деформации. Такое поведение похоже на поведение металлов, где дислокации движутся относительно легко, что придает α-Ag ₂ S уникальное сочетание гибкости и прочности, что делает его исключительно устойчивым к растрескиванию под механическими нагрузками. ^{[ 13 ]}

История

В 1833 году Майкл Фарадей заметил, что сопротивление сульфида серебра резко снижается с повышением температуры. Это было первое сообщение о полупроводниковом материале. ^{[ 15 ]}

Сульфид серебра является компонентом классического качественного неорганического анализа . ^{[ 16 ]}

Ссылки

^ Jump up to: ^а ^б Лиде, Дэвид Р., изд. (2009). Справочник CRC по химии и физике (90-е изд.). Бока-Ратон, Флорида : CRC Press . ISBN 978-1-4200-9084-0 .
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д Sigma-Aldrich Co. , Сульфид серебра . Проверено 13 июля 2014 г.
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д Тонков, Е. Ю (1992). Фазовые превращения при высоком давлении: Справочник . Том. 1. Издательство «Гордон и Бреч Сайенс». п. 13. ISBN 978-2-88124-761-3 .
^ Коми, Артур Мессингер; Хан, Дороти А. (февраль 1921 г.). Словарь химической растворимости: неорганические вещества (2-е изд.). Нью-Йорк: Компания MacMillan. п. 835 .
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и «Кристаллическая структура сульфида серебра (Ag2S)» . Нететраэдрически связанные элементы и бинарные соединения I . Ландольт-Бёрнштейн - Конденсированные вещества III группы. Том. 41С. Шпрингер Берлин Гейдельберг. 1998. стр. 1–4. дои : 10.1007/10681727_86 . ISBN 978-3-540-31360-1 .
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д Прадьот, Патнаик (2003). Справочник неорганических химикатов . Компания McGraw-Hill, Inc., с. 845. ИСБН 978-0-07-049439-8 .
^ «Паспорт безопасности сульфида серебра» . saltlakemetals.com . Юта, США: Salt Lake Metals. Архивировано из оригинала 10 августа 2014 г. Проверено 13 июля 2014 г.
^ Зумдал, Стивен С.; ДеКост, Дональд Дж. (2013). Химические принципы (7-е изд.). Cengage Обучение. п. 505. ИСБН 978-1-111-58065-0 .
^ «Деградация силовых контактов в промышленной атмосфере: коррозия серебра и усы» (PDF) . 2002.
^ Датта, Паритам К.; Рабай, Корнил; Юань, Чжиго; Розендаль, Рене А.; Келлер, Юрг (2010). «Электрохимическое удаление сульфидов и извлечение из сточных вод анаэробной очистки бумажной фабрики». Исследования воды . 44 (8): 2563–2571. Бибкод : 2010WatRe..44.2563D . дои : 10.1016/j.watres.2010.01.008 . ISSN 0043-1354 . ПМИД 20163816 .
^ «Контроль за образованием сероводорода | Переработка воды и отходов» . www.wwdmag.com . 5 марта 2012 года . Проверено 5 июля 2018 г.
^ Frueh, AJ (1958). Кристаллография сульфида серебра Ag2S. Журнал кристаллографии-кристаллических материалов, 110 (1-6), 136-144.
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д Чен, Лидун (2018). «Пластичный неорганический полупроводник при комнатной температуре» . Природные материалы . 17 : 421–426.
^ Чен, Лидун. «Гибкие термоэлектрики на основе пластичных полупроводников» . Наука . 377 (6608): 854–858.
^ «1833 — Записан первый полупроводниковый эффект» . Музей истории компьютеров . Проверено 24 июня 2014 г.
^ Гринвуд, Норман Н .; Эрншоу, Алан (1997). Химия элементов (2-е изд.). Баттерворт-Хайнеманн . ISBN 978-0-08-037941-8 .

Внешние ссылки

Потускнение серебра: краткий обзор журнала V&A Conservation Journal
Изображения серебряных усов НАСА

[crc-1] Jump up to: ^а ^б Лиде, Дэвид Р., изд. (2009). Справочник CRC по химии и физике (90-е изд.). Бока-Ратон, Флорида : CRC Press . ISBN 978-1-4200-9084-0 .

[sigma-2] Jump up to: ^а ^б ^с ^д Sigma-Aldrich Co. , Сульфид серебра . Проверено 13 июля 2014 г.

[hpp-3] Jump up to: ^а ^б ^с ^д Тонков, Е. Ю (1992). Фазовые превращения при высоком давлении: Справочник . Том. 1. Издательство «Гордон и Бреч Сайенс». п. 13. ISBN 978-2-88124-761-3 .

[doc00-4] Коми, Артур Мессингер; Хан, Дороти А. (февраль 1921 г.). Словарь химической растворимости: неорганические вещества (2-е изд.). Нью-Йорк: Компания MacMillan. п. 835 .

[spring-5] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и «Кристаллическая структура сульфида серебра (Ag2S)» . Нететраэдрически связанные элементы и бинарные соединения I . Ландольт-Бёрнштейн - Конденсированные вещества III группы. Том. 41С. Шпрингер Берлин Гейдельберг. 1998. стр. 1–4. дои : 10.1007/10681727_86 . ISBN 978-3-540-31360-1 .

[pphoic-6] Jump up to: ^а ^б ^с ^д Прадьот, Патнаик (2003). Справочник неорганических химикатов . Компания McGraw-Hill, Inc., с. 845. ИСБН 978-0-07-049439-8 .

[slm2-7] «Паспорт безопасности сульфида серебра» . saltlakemetals.com . Юта, США: Salt Lake Metals. Архивировано из оригинала 10 августа 2014 г. Проверено 13 июля 2014 г.

[8] Зумдал, Стивен С.; ДеКост, Дональд Дж. (2013). Химические принципы (7-е изд.). Cengage Обучение. п. 505. ИСБН 978-1-111-58065-0 .

[9] «Деградация силовых контактов в промышленной атмосфере: коррозия серебра и усы» (PDF) . 2002.

[10] Датта, Паритам К.; Рабай, Корнил; Юань, Чжиго; Розендаль, Рене А.; Келлер, Юрг (2010). «Электрохимическое удаление сульфидов и извлечение из сточных вод анаэробной очистки бумажной фабрики». Исследования воды . 44 (8): 2563–2571. Бибкод : 2010WatRe..44.2563D . дои : 10.1016/j.watres.2010.01.008 . ISSN 0043-1354 . ПМИД 20163816 .

[11] «Контроль за образованием сероводорода | Переработка воды и отходов» . www.wwdmag.com . 5 марта 2012 года . Проверено 5 июля 2018 г.

[12] Frueh, AJ (1958). Кристаллография сульфида серебра Ag2S. Журнал кристаллографии-кристаллических материалов, 110 (1-6), 136-144.

[:1-13] Jump up to: ^а ^б ^с ^д Чен, Лидун (2018). «Пластичный неорганический полупроводник при комнатной температуре» . Природные материалы . 17 : 421–426.

[14] Чен, Лидун. «Гибкие термоэлектрики на основе пластичных полупроводников» . Наука . 377 (6608): 854–858.

[CHM-semicon-15] «1833 — Записан первый полупроводниковый эффект» . Музей истории компьютеров . Проверено 24 июня 2014 г.

[16] Гринвуд, Норман Н .; Эрншоу, Алан (1997). Химия элементов (2-е изд.). Баттерворт-Хайнеманн . ISBN 978-0-08-037941-8 .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]

[ 14 ]

[ 15 ]

[ 16 ]