Il solfuro d'argento è un composto inorganico la cui formula chimica è AgDueS. Consiste di un solido grigio-nero formato da cationi Ag+ e S anioniDue- in un rapporto 2: 1. La SDue- è molto simile ad Ag+, perché entrambi sono ioni morbidi e riescono a stabilizzarsi l'uno con l'altro.
Gli ornamenti in argento tendono a scurirsi, perdendo la loro caratteristica lucentezza. Il viraggio di colore non è un prodotto dell'ossidazione dell'argento, ma della sua reazione con l'idrogeno solforato presente nell'ambiente a basse concentrazioni; questo può derivare dalla decomposizione o dalla degradazione di piante, animali o alimenti ricchi di zolfo.
La HDueS, la cui molecola trasporta un atomo di zolfo, reagisce con l'argento secondo la seguente equazione chimica: 2Ag (s) + HDueS (g) => AgDueS (s) + HDue(g)
Pertanto, l'AgDueS è responsabile degli strati neri formati sull'argento. Tuttavia, in natura questo solfuro si trova anche nei minerali Acantite e Argentite. I due minerali si distinguono da molti altri per i loro cristalli neri lucidi, come quello nel solido nell'immagine sopra..
L'AGDueS ha strutture polimorfiche, interessanti proprietà elettroniche e optoelettroniche, è un semiconduttore e promette di essere un materiale per la fabbricazione di dispositivi fotovoltaici, come le celle solari..
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L'immagine in alto illustra la struttura cristallina del solfuro d'argento. Le sfere blu corrispondono ai cationi Ag+, mentre quelle gialle agli S anioniDue-. L'AGDueS è polimorfico, il che significa che può adottare vari sistemi cristallini in determinate condizioni di temperatura..
Come? Attraverso una transizione di fase. Gli ioni vengono riorganizzati in modo tale che l'aumento della temperatura e le vibrazioni del solido non disturbino l'equilibrio elettrostatico attrazione-repulsione. Quando ciò accade, si dice che c'è una transizione di fase, e il solido presenta quindi nuove proprietà fisiche (come lucentezza e colore)..
L'AGDueS a temperature normali (inferiori a 179 ° C), ha una struttura cristallina monoclina (α- AgDueS). Oltre a questa fase solida ce ne sono altre due: la bcc (cubica centrata sul corpo) tra 179 e 586 ° C, e la fcc (cubica centrata sulle facce) a temperature molto elevate (δ- AgDueS).
Il minerale argentite è costituito dalla fase fcc, nota anche come β-AgDueS. Una volta raffreddato e trasformato in acantite, prevalgono le sue caratteristiche strutturali combinate. Pertanto, entrambe le strutture cristalline coesistono: il monoclino e il bcc. Quindi, emergono solidi neri con sfumature brillanti e interessanti..
247,80 g / mol
Cristalli neri grigiastri
Gabinetto.
836 ° C. Questo valore concorda con il fatto che AgDueS è un composto con poco carattere ionico e, quindi, fonde a temperature inferiori a 1000ºC.
Solo in acqua 6.21 ∙ 10-quindici g / L a 25 ° C. Cioè, la quantità di solido nero che viene solubilizzato è trascurabile. Ciò, ancora una volta, è dovuto al carattere polare basso del legame Ag-S, dove non vi è alcuna differenza significativa nell'elettronegatività tra i due atomi..
Inoltre, l'AgDueS è insolubile in tutti i solventi. Nessuna molecola può separare in modo efficiente i suoi strati cristallini in ioni Ag+ e SDue- solvatato.
Nell'immagine della struttura si possono anche vedere quattro strati di legami S-Ag-S, che si muovono uno sull'altro quando il solido è sottoposto a compressione. Questo comportamento significa che, pur essendo un semiconduttore, è duttile come molti metalli a temperatura ambiente..
Gli strati S-Ag-S si adattano correttamente grazie alle loro geometrie angolari che sono viste come uno zigzag. Poiché c'è una forza di compressione, si muovono su un asse di spostamento, provocando così nuove interazioni non covalenti tra gli atomi di argento e di zolfo..
2.2
6
L'AGDueS è un semiconduttore anfotero, cioè si comporta come se fosse del tipo n e del tipo p. Inoltre, non è fragile, quindi è stato studiato per la sua applicazione nei dispositivi elettronici..
L'AGDueS può essere ridotto ad argento metallico bagnando i pezzi neri con acqua calda, NaOH, alluminio e sale. Si verifica la seguente reazione:
3AgDueS (s) + 2Al (s) + 3HDueO (l) => 6Ag (s) + 3HDueS (ac) + AlDueO3(S)
Argento, la cui configurazione elettronica è [Kr] 4d105s1, può perdere un solo elettrone: i suoi 5 orbitali più esterni. Pertanto, il catione Ag+ rimane con una configurazione elettronica [Kr] 4d10. Pertanto, ha una valenza unica di +1, che determina come dovrebbero essere chiamati i suoi composti..
Lo zolfo, d'altra parte, ha una configurazione elettronica [Ne] 3sDue3p4, e ci vogliono due elettroni per completare il suo ottetto di valenza. Quando guadagna questi due elettroni (dall'argento), si trasforma nell'anione solfuro, SDue-, con l'impostazione [Ar]. Cioè, è isoelettronico al gas nobile argon.
Quindi l'AgDueS deve essere chiamato secondo le seguenti nomenclature:
Scimmiasolfuro di ha datoargento. Qui viene considerato il numero di atomi di ogni elemento e sono contrassegnati con i prefissi dei numeratori greci.
Solfuro d'argento. Poiché ha una valenza unica di +1, non è specificato con numeri romani tra parentesi: argento (I) solfuro; che è sbagliato.
Solfuro d'argentoico. Poiché l'argento "funziona" con una valenza di +1, il suffisso -ico viene aggiunto al suo nome. argentum In latino.
Alcuni dei nuovi usi per AgDueS sono i seguenti:
-Le soluzioni colloidali delle sue nanoparticelle (di diverse dimensioni), hanno attività antibatterica, non sono tossiche, e quindi possono essere utilizzate nel campo della medicina e della biologia..
-Le sue nanoparticelle possono formare i cosiddetti punti quantici. Assorbono ed emettono radiazioni con maggiore intensità rispetto a molte molecole organiche fluorescenti, quindi possono soppiantare queste ultime come marcatori biologici.
-Le strutture di α-AgDueS fa sì che mostri proprietà elettroniche sorprendenti per essere utilizzato come celle solari. Allo stesso modo, rappresenta un punto di partenza per la sintesi di nuovi materiali e sensori termoelettrici..
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