«Серебро и его соединения».Экзаменационный реферат по химии.

2AgF + H[2]O = 2Ag + 2HF + 1/2O[2

]2AgF + H[2] = 2Ag + 2HF

Ультрафиолетовые лучи вызывают превращение фторида серебра в полуфторид

Ag[2]F. Водный раствор фторида серебра служит для дезинфекции питьевой

воды.

Известны кристаллогидраты AgFxnH[2]O (где n = 1, 2, 4) и фторокислоты

H[AgF[2]], H[2][AgF[3]], H[3][AgF[4]].

Хлорат серебра, AgClO[3], получают растворением Ag[2]O или Ag[2]CO[3] в

HClO[3], пропусканием хлора через водную суспензию Ag[2]O или Ag2CO[3],

обработкой раствора AgNO[3], хлоратом калия при 85^о:

Ag[2]O + 2HClO[3] = 2AgClO[3] + H[2]O

Ag[2]CO[3] + 2HClO[3] = 2AgClO[3] + CO[2] + H[2]O

Ag2O + 6Cl2 + 5H2O = 2AgClO3 + 10HCl

AgNO[3] + KClO[3] = AgClO[3] + KNO[3

]Хлорат серебра представляет собой белые кристаллы с температурой

плавления 230^о (растворяется при 270^о на AgCl и кислород); он растворим

в воде и аммиаке и обладает окислительными свойствами. Смесь хлората

серебра и серы взрывается при ударе, трении или нагревании.

Перхлорат серебра, AgClO[4], получают действием избытка HClO[4] на раствор

AgNO[3]и нагревании, обработкой раствора Ag[2]SO[4] перхлоратом бария

Ba(ClO[4])[2], обработкой Ag[2]O 60%-ным раствором HClO[4].

2AgNO[3] + 2ClO[4] = 2AgClO[4] + 2NO[2] + 1/2O[2] + H[2]O

Ag[2]SO[4] + Ba(ClO[4])[2] = 2AgClO[4] + BaSO[4

]Перхлорат серебра представляет собой быстро расплывающийся на воздухе

белый порошок, он очень хорошо растворим в воде, уксусной кислоте, эфире,

нитробензоле, гликоле, аммиаке и др.

Известен кристаллогидрат AgClO[4]xH[2]O.

Перхлорат серебра применяется в качестве катализатора в органической

химии.

Бромат серебра, AgBrO[3], получают обработкой растворов солей серебра

броматом калия KBrO[3] или действием жидкого брома на водную суспензию

Ag[2]O:

AgNO[3] + KBrO[3] = AgBrO[3] + KNO[3

]Ag[2]O + 6Br[2] + 5H[2]O = 2AgBrO[3] + 10HBr

Бромат серебра представляет собой двупреломляющие бесцветные кристаллы; он

растворим в спиртах и плохо растворим в воде. При нагревании AgBrO[3]

разлагается по уравнению

AgBrO[3] -> AgBr + 3/2O[2

]Иодат серебра, AgIO[3], получают обработкой растворов солей серебра

раствором иодата щелочного металла, действием HIO[3] на металлическое

серебро или действием иода на водную суспензию Ag[2]O:

AgNO[3] + KIO[3] = AgIO[3] + KNO[3

]Ag[2]O + 6I[2] + 5H[2]O = 2AgIO[3] + 10HI

Иодат серебра представляет собой бесцветные орторомбические кристаллы с

температурой плавления 200^о (при более сильном нагревании он разлагается

на AgI и O[2]); растворяется в воде и глицерине.

Периодаты серебра. Известны следующие периодаты серебра: AgIO[4] -

оранжевый, Ag[2]H[3]IO[6] - лимонно-жёлтый, Ag[3]IO[5] и Ag[5]IO[6] -

чёрные.

Сульфид серебра, Ag[2]S, встречается в природе в виде минерала аргентита

или акантита; в лаборатории может быть получен очень легко, когда

металлическое серебро или его соединения реагируют (в присутствии влажного

воздуха) с серой, сероводородом или различными сульфидами. Металлическое

серебро может взаимодействовать с серой в твёрдом виде (при нагревании до

белого каления) и в растворах (в горячей воде или на холоду при

использовании раствора серы в сероуглероде).

Примеры реакций получения сульфида серебра:

2Ag + S = Ag[2]S

3Ag[2]O + 4S + H[2]O = 3Ag[2]S + H[2]SO[4

]2AgNO[3] + H[2]S = Ag[2]S + 2HNO[3

]4Ag + 2H[2]S + O[2] = 2Ag[2]S + 2H[2]O

Сульфид серебра при температуре ниже 179^о представляет собой

орторомбические (или моноклинные) чёрные (или тёмно-серые) призматические

кристаллы, которые соответствуют природному акантиту, а при температуре

выше 179^о - это чёрные (или тёмно-серые) кубические кристаллы, которые

соответствуют природному аргентиту.

Сульфид серебра диамагнитен, плавится при 842^о, плохо растворим в воде,

аммиаке, тиосульфатах щелочных металлов и растворяется в азотной кислоте и

растворах цианидов щелочных металлов:

3Ag[2]S + 8HNO[3] = 6AgNO[3] + 2NO + 3S + 4H[2]O

Ag[2]S + 4NaCN = 2Na[Ag(CN)[2]] + Na[2]S

При нагревании в ваккуме выше 350^о Ag[2]S разлагается на элементы.

Сульфид серебра восстанавливается до металла по следующим реакциям:

Ag[2]S + H[2] = 2Ag + H[2]S

Ag[2]S + 2KOH = 2Ag + K[2]S + H[2]O + 1/2O[2

]Ag[2]S + Pb = 2Ag + PbS

Ag[2]S + Ag[2]SO[4] = 4Ag + 2SO[2

]Галогены энергично взаимодействуют с Ag[2]S при высокой температуре с

образованием AgF, AgI, AgCl, AgBr.

Концентрированная соляная кислота реагирует с Ag[2]S по уравнению:

Ag[2]S + HCl = 2AgCl + H[2]S

При температуре выше 1000^о кислород окисляет Ag[2]S до Ag[2]SO[4]:

Ag[2]S + 2O[2] = Ag[2]SO[4

]Соединение Ag[2]S применяется в качестве катализатора во многих

химических реакциях.

Сульфат серебра, Ag[2]SO[4], осаждается при охлаждении концентрированных

растворов, полученных обработкой порошкообразного металлического серебра,

Ag[2]O или Ag[2]CO[3] концентрированной серной кислотой, или при

нагревании и упаривании до полного выделения HNO[3] раствора AgNO[3] в

избытке H[2]SO[4]:

2Ag + 2H[2]SO[4] = Ag[2]SO[4] + SO[2] + H[2]O

Ag[2]CO[3] + H[2]SO[4] = Ag[2]SO[4] + CO[2] + H[2]O

Ag[2]O + H[2]SO[4] = Ag[2]SO[4] + H[2]O

2AgNO[3] + H[2]SO[4] = Ag[2]SO[4] + 2HNO[3

]Сульфат серебра представляет собой диамагнитные белые орторомбические

мелкие кристаллы, которые плавятся при 652^о на воздухе (разлагаются выше

1084^о) и частично растворяются в воде

Ag[2]SO[4] -> 2Ag + SO[2] + O[2

]При нагревании водород восстанавливает сульфат серебра:

Ag[2]SO[4] + 5H[2] -> 2Ag + H[2]S + H[2]O

Хлор взаимодействует с сильно нагретым Ag[2]SO[4] по уравнению:

Ag[2]SO[4] + Cl[2] = 2AgCl + SO[2] + O[2

]Сульфат серебра в серной кислоте может быть восстановлен до

металлического серебра сульфатом железа (II), медью, цинком, железом и

другими металлами:

Ag[2]SO[4] + 2Cu = 2Ag + SO[2] + 2CuO

Ag[2]SO[4] + 2FeSO[4] = 2Ag + Fe[2](SO[4])[3

]Тиосульфат серебра, Ag[2]S[2]O[3], получают обработкой раствора

AgCH[3]COO или AgF раствором Na[2]S[2]O[3]x5H[2]O, взятым в количестве,

меньшем стехиометрически необходимого.

Тиосульфат серебра представляет собой неустойчивый белый порошок, плохо

растворимый в воде и растворимый в аммиаке и в растворах тиосульфатов

щелочных металлов с образованием комплексных соединений:

Ag[2]S[2]O[3] + 3Na[2]S[2]O[3] = 2Na[3][Ag(S[2]O[3])[2]]

Соединение 2Na[3][Ag(S[2]O[3])[2]] образуется также при растворении AgCl в

концентрированном растворе Na[2]S[2]O[3]x5H[2]O.

Кипячение водной суспензии Ag[2]S[2]O[3] приводит к образованию Ag[2]S и

H[2]SO[4].

Нитрид серебра, Ag[3]N, получают разложением аммиачных растворов фторидов

серебра или электролизом фторида аммония в жидком аммиаке используя

серебряные электроды.

Нитрид серебра представляет собой коричневые кубические кристаллы, он

плохо растворим в воде, растворяется в аммиаке, разлагается со взрывом при

нагревании, взаимодействует с HNO[3] и растворами цианидов щелочных

металлов:

Ag[3]N + 4HNO[3] = 3AgNO[3] + NH[4]NO[3

]Ag[3]N + 6KCN + H[2]O = 3K[Ag(CN)[2]] + NH[3] + 3KOH

Амид серебра, AgNH[2], образуется в результате действия KNH[2] на AgNO[3]

(реакция идёт в жидком аммиаке) или упаривания аммиачного раствора Ag[2]O

в присутствии концентрированной серной кислоты:

KNH[2] + AgNO[3] = AgNH[2] + KNO[3

][Ag(NH[3])[2]]OH = AgNH[2] + NH[4]OH

Амид серебра представляет собой неустойчивое белое вещество,

чувствительное к действию света; он разлагается со взрывом при

высушивании, растворяется в жидком аммиаке.

Имид серебра и калия, KAgNH, разлагается без взрыва при температуре выше

100^о.

Из гидроокиси диамминсеребра(I) можно получить также взрывчатый имид

серебра, Ag[2]NH:

2[Ag(NH[3])[2]]OH = Ag[2]NH + 3NH[3] + 2H[2]O

Нитрит серебра, AgNO[2], получают обработкой AgNO[3] нитритом щелочного

металла (взятого в количестве, меньшем стехиометрически необходимого) или

обработкой Ag[2]SO[4] нитритом бария.

Нитрит серебра представляет собой жёлтые игольчатые кристаллы; он

растворим в тёплой (60^о) воде, в аммиаке и растворах нитритов щелочных

металлов.

При упаривании раствора нитрита серебра в аммиаке выпадают жёлтые

кристаллы нитрита амминсеребра [AgNH[3]]NO[2]; последний имеет температуру

плавления 70^о и растворим в воде. При добавлении эфира к водному раствору

соединения [AgNH[3]]NO[2] выпадают расплывающиеся на воздухе белые

кристаллы [Ag(NO[2])[2]]NO[2].

Нитриты щелочных металлов растворяют нитрит серебра с образованием

ацидосоединений типа Me^I[Ag(NO[2])[2]] (где Me^I = Na^+, K^+). Нитрид

серебра служит для получения алифатических нитропроизводных.

Фосфид серебра, Ag[3]P, серого цвета, может быть получен взаимодействием

элементов при сильном нагревании или сплавлением металлического серебра с

метафосфорной кислотой H[n]P[n]O[3n] и углем.

Ортофосфат серебра, Ag[3]PO[4], в виде желтого осадка образуется при

обработке раствора AgNO[3] подкисленным раствором Na[3]PO[4]x12H[2]O или

Na[2]HPO[4]x12H[2]O:

3AgNO[3] + 2Na[2]HPO[4] = Ag[3]PO[4] + 3NaNO[3] + NaH[2]PO[4

]Ортофосфат серебра представляет собой жёлтые кубические кристаллы с

температурой плавления 849^о; он чувствителен к свету, плохо растворим в

воде и растворяется в аммиаке, минеральных кислотах.

Гидрофосфат серебра, Ag[2]HPO[4], выпадает в осадок при концентрировании

растворов Ag[3]PO[4] в H[3]PO[4], содержащей 50% P[4]O[10]. Жёлтые

кристаллы Ag[2]HPO[4] чувствительны к свету и превращаются в Ag[3]PO[4]

под действием воды:

3Ag[2]HPO[4] = 2Ag[3]PO[4] + H[3]PO[4

]Дигидрофосфат серебра, AgH[2]PO[4], выпадает при концентрировании

растворов Ag[3]PO[4] в 85%-ной H[3]PO[4] или растворов Ag[2]HPO[4] в

80%-ной H[3]PO[4].

Соединение AgH[2]PO[4] представляет собой двупреломляющие бесцветные

кристаллы, чувствительные к свету; под действием воды, спирта, эфира или

при нагревании оно разлагается:

2AgH[2]PO[4] -> Ag[2]HPO[4] + H[3]PO[4

]3AgH[2]PO[4] -> Ag[3]PO[4] + 3H[3]PO[4

]Арсенид серебра, Ag[3]As, чёрного цвета, образуется при действии

мышьяковистого водорода AsH[3] на раствор AgNO[3].

Ортоарсенат серебра, Ag[3]AsO[4], получают обработкой растворов AgNO[3]

раствором H[3]AsO[4] или Na[2]HAsO[4]x7H[2]O.

Это фиолетого-красные кубические кристаллы, плохо растворимые в воде, но

растворяющиеся в аммиаке, карбонате аммония, уксусной кислоте. При

нагревании до 800^о разлагаются по уравнению:

2Ag[3]AsO[4] -> 6Ag + As[2]O[5] + 3/2O[2

]Антимонид серебра, Ag[3]Sb, получают взаимодействием элементов при

нагревании или пропусканием сурьмянистого водорода SbH[3] через

концентрированный холодный раствор AgNO[3].

Антимонид серебра представляет собой белые орторомбические кристаллы,

плохо растворимые в HCl и H[2]SO[4].

Хромат серебра, Ag[2]CrO[4], в виде коричнего-красного осадка образуется

при обработке растворов солей серебра растворами хроматов щелочных

металлов; он легко растворим в аммиаке и минеральных кислотах:

Ag[2]CrO[4] + 4NH[3] = [Ag(NH[3])[2]][2]CrO[4

]2AgCrO[4] + 4HNO[3] = 4AgNO[3] + H[2]Cr[2]O[7] + H[2]O

Бихромат серебра, Ag[2]Cr[2]O[7], в виде коричнего-красного осадка

образуется при обработке растворов солей серебра растворами бихроматов

щелочных металлов; при кипячении он превращается в хромат серебра:

2Ag[2]Cr[2]O[7] + HOH = 2Ag[2]CrO[4] + H[2]Cr[2]O[7

]Ацетиленид серебра, Ag[2]C[2], получают действием ацетилена на

порошкообразное серебро или на аммиачный раствор нитрата серебра,

взаимодействием карбида кальция с раствором серебра в метаноле:

2Ag + C[2]H[2] = Ag[2]C[2] + H[2

]2AgNO[3] + C[2]H[2] = Ag[2]C[2] + 2HNO[3

]Ацетиленид серебра образуется в виде коричневого амфорного порошка; он

плохо растворим в воде, легко взрывается при ударе, под действием яркого

света или при нагревании выше 140^о, разлагается под действием HCl или

KCN:

Ag[2]C[2] + 2HCl = 2AgCl + C[2]H[2

]Ag[2]C[2] + 4KCN + H[2]O = 2K[Ag(CN)[2]] + 2KOH + C[2]H[2

]Карбонад серебра, Ag[2]CO[3], получают обработкой раствора AgNO[3]

(взятого в избытке) раствором NaHCO[3] или Na[2]CO[3]x10H[2]O.

Карбонад серебра представляет собой желтовато-белые ромбоэдрические

кристаллы, плохо растворимые в воде, но растворяющиеся в аммиаке и

растворах цианидов и тиосульфитах щелочных металлов, разлагается при

кипячении с большим количеством воды или нагревании на воздухе:

Ag[2]CO[3] -> Ag[2]O + CO[2

]Ag[2]CO[3] -> 2Ag + CO[2] + 1/2O[2

]Упаривание (в темноте) раствора Ag[2]CO[3] в NH[4]OH приводит к осаждению

бесцветных двулучепреломляющих орторомбических кристаллов

[Ag(NH[3])[2]][2]CO[3], которые растворимы в воде, но плохо растворяются в

спирте:

Ag[2]CO[3] + 4NH[4]OH = [Ag(NH[3])[2]][2]CO[3] + 4HOH

Карбонат серебра с карбонатами щелочных металлов образует двойные

карбонаты, например K[2]CO[3]xAg[2]CO[3] - бесцветные кристаллы.

Цианид серебра, AgCN, получают обработкой растворов солей серебра цианидом

щелочного металла, взятым в стехиометрически необходимом количестве:

AgNO[3] + KCN = AgCN + KNO[3

]Цианид серебра представляет собой бесцветные ромбоэдрические кристаллы с

температурой плавления 320 - 350^о. Они плохо растворяются в воде,

растворяются в аммиаке или в растворах солей аммония, цианидов и

тиосульфатов щелочных металлов с образованием комплексных соединений:

AgCN + 2NH[4]OH = [Ag(NH[3])[2]]CN + 2H[2]O

AgCN + KCN = K[Ag(CN)[2]]

Азотная кислота и сереводород взаимодействуют с дицианоаргентатами

MeI[Ag(CN)[2]] по уравнениям:

K[Ag(CN)[2]] + HNO[3] = AgCN + KNO[3] + HCN

2K[Ag(CN)[2]] + 2H[2]S = Ag[2]S + K[2]S + 4HCN

При обработке K[Ag(CN)[2]] нитратом серебра образуется дицианоаргентат

серебра Ag[Ag(CN)[2]], представляет собой димерную форму моноцианида

серебра.

Тиоцианат серебра, AgSNC, получают обработкой раствора AgNO[3] раствором

тиоцианата щелочного металла, взятым в стехиометрически необходимом

количестве.

Тиоцианат представляет собой белое твёрдое вещество, он плохо растворим в

воде, растворяется в избытке тиоцианатов щелочных металлов с образованием

тиоцианатоаргентатов Me[Ag(SCN)[2]], Me[2][Ag(SCN)[3]], Me[3][Ag(SCN)[4]]

(где Me = K^+, Na^+) и восстанавливается в аммиачных растворах металлами

(Na, K, Ca) или гидроксил амином.

Ацетат серебра, AgCH[3]COO, осаждают путём концентрирования раствора

Ag[2]CO[3] в уксусной кислоте; это бесцветные кристаллы, растворимые в

воде и спирте.

Оскалат серебра, Ag[2]C[2]O[4], получают обработкой раствора AgNO[3]

раствором H[2]C[2]O[4]x2H[2]O или оскалатов щелочных металлов:

2AgNO[3] + Na[2]C[2]O[4] = Ag[2]C[2]O[4] + 2NaNO[3

]Оскалат серебра представляет собой белые моноклинные кристаллы, плохо

растворимые в воде, чувствительные к свету, разлагающиеся при нагревании

до 100^о. При 140^о Ag[2]C[2]O[4] разлагается со взрывом.

Но безусловно самыми важными соединения серебра являются нитрат серебра и

галагениды серебра.

Нитрат серебра, AgNO[3], осаждают путём концентрирования растворов

металлического серебра, Ag[2]S, Ag[2]O или Ag[2]CO[3] в HNO[3]:

3Ag + 4HNO[3] = 3AgNO[3] + NO + 2H[2]O

Ag[2]O + 2HNO[3] = 2AgNO[3] + H[2]O

Ag[2]S + 2HNO[3] = 2AgNO[3] + H[2]S

Ag[2]CO[3] + 2HNO[3] = 2AgNO[3] + CO[2] + H[2]O

Упариванием нейтральных водных растворов нитрата серебра при температуре

ниже 157^о получают бесцветные орторомбические кристаллы AgNO[3], а при

температуре выше 157^о - бесцветные ромбоэдрические кристаллы AgNO[3].

Соединение AgNO[3] диамагнитно, плавится при 208,6^о, растворяется в воде,

метаноле, этаноле, ацетоне, пиридине, разлагается при нагревании примерно

до 300^о по уравнению:

AgNO[3] = Ag + NO[2] + 1/2O[2

]Нитрат серебра в водном растворе может быть восстановлен водородом (80^о)

или бромом на холоду, а в аммиачном растворе - различными щелочными

металлами, альдегидами, спиртами или сахарами, обладающими

восстановительными свойствами:

AgNO[3] + 9/2H[2] = Ag + NH[3] + 3H[2]O

2AgNO[3] + 3NH[4]OH + HCHO = 2Ag + 2NH[4]NO[3] + HCOONH[4] + 2H[2]O

2[Ag(NH[3])[2]]OH + HCHO = 2Ag + 3NH[3] + HCOONH[4] + H[2]O

Реакция восстановления нитрата или гидроокиси диамминсеребра

формальдегидом лежит в основе серебрения стекла при изготовлении зеркал.

Недостаток этого способа состоит в том, что на стекле осаждается лишь 2%

серебра.

Также серебро из его нитрата вытесняется более активными металлами,

например медью:

2AgNO[3] + Cu = 2Ag + Cu(NO[3])[2

]Ртуть восстанавливает нитрат серебра с образованием кристаллических

амальгам (дерево Дианы) состава Ag[3]Hg[4], Ag[3]Hg[2], Ag[3]Hg. Свинец,

цинк и другие металлы, более активные, чем серебро, вытесняют его из

растворов солей. Фосфористый водород PH[3] восстанавливает соединение

AgNO[3] до металлического серебра или фосфида серебра Ag[3]P и

фосфорноватистой кислоты H[6]P[2]O[4].

При нагревании фтора или хлора с AgNO[3] образуется AgF или AgCl.

Обработка водных растворов AgNO[3] растворами галогеноводородов (за

исключением плавиковой кислоты) приводит к осаждению галогенидов AgCl,

AgI, AgBr.

AgNO[3] + HBr = AgBr + HNO[3

]AgNO[3] + HI = AgI + HNO[3

]AgNO[3] + HCl = AgCl + HNO[3

]Смесь AgNO[3] с серой при ударе взрывается, а смесь AgNO[3] с углем при

растирании в ступке загорается без детонации. Нитрат серебра связывает

аммиак, образуя белую соль [Ag(NH[3])[3]]NO[3], которая разлагается при

нагревании.

Нитрат серебра применяется для получения самых различных соединений

серебра (и это хорошо просматривалось в вышеизложенном: большинство

соединений серебра можно получить путём реакций с нитратом серебра), в

производстве зеркал (и об этом тоже уже говорилось) для получения

светочувствительных эмульсий, красителей для хлопчатобумажных тканей,

краски для волос; 0,95 - 1,05%-ные растворы нитрата серебра применяются в

медицине.

Также AgNO[3] широко используется в аналитике: его используют для

определения хлорид иона Cl^- и фосфат иона PO[4]^3-. При добавлении

нитрата серебра в раствор, содержащий хлорид ионы, выпадает белый осадок,

растворимый в аммиаке:

Ag^+ + Cl^- = AgCl-v

Страницы: 1, 2, 3