Struktura bromku srebra (AgBr), synteza, właściwości i zastosowania



The bromek srebra jest solą nieorganiczną, której wzór chemiczny to AgBr. Jego ciało stałe składa się z kationów Ag+ i aniony br- w stosunku 1: 1, przyciąganym przez siły elektrostatyczne lub przez wiązania jonowe. Widać to tak, jakby srebro metaliczne dostarczyło jeden ze swoich elektronów walencyjnych do bromu molekularnego.

Jego natura przypomina chlorek „braci” i jodek srebra. Trzy sole są nierozpuszczalne w wodzie, mają podobne kolory i dodatkowo są wrażliwe na światło; to znaczy cierpią na reakcje fotochemiczne. Ta właściwość została wykorzystana do uzyskania zdjęć, będących wynikiem redukcji jonów Ag+ do srebra metalicznego.

Na górnym obrazie pokazano parę jonową Ag+Br-, w których białe i brązowe kule odpowiadają jonom Ag+ i br-, odpowiednio. Tutaj reprezentują wiązanie jonowe jako Ag-Br, ale konieczne jest wskazanie, że nie ma takiego wiązania kowalencyjnego między oboma jonami.

Srebro może wydawać się sprzeczne z czarnym kolorem bezbarwnych fotografii. Dzieje się tak, ponieważ AgBr reaguje światłem, tworząc ukryty obraz; który następnie nasila się poprzez zwiększenie redukcji srebra.

Indeks

  • 1 Struktura bromku srebra
    • 1.1 Wady kryształowe
  • 2 Podsumowanie
  • 3 Właściwości
    • 3.1 Wygląd
    • 3.2 Masa cząsteczkowa
    • 3.3 Gęstość
    • 3.4 Temperatura topnienia
    • 3.5 Temperatura wrzenia
    • 3.6 Rozpuszczalność w wodzie
    • 3.7 Współczynnik załamania światła
    • 3.8 Pojemność cieplna
    • 3.9 Wrażliwość na światło
  • 4 zastosowania
  • 5 referencji

Struktura bromku srebra

Powyżej masz sieć lub strukturę krystaliczną bromku srebra. Oto dokładniejsza reprezentacja różnicy wielkości między promieniami jonowymi Ag+ i br-. Aniony Br-, bardziej obszerne, pozostawiają szczeliny, w których znajdują się kationy Ag+, który jest otoczony przez sześciu br- (i odwrotnie).

Ta struktura jest charakterystyczna dla sześciennego układu krystalicznego, zwłaszcza typu soli kamiennej; to samo, na przykład jak w przypadku chlorku sodu, NaCl. W rzeczywistości obraz to ułatwia, zapewniając idealny limit sześcienny.

Na pierwszy rzut oka można zauważyć, że istnieje pewna różnica w wielkości między jonami. To i być może elektroniczna charakterystyka Ag+ (i możliwy wpływ niektórych zanieczyszczeń), prowadzi do obecności defektów w kryształach AgBr; to znaczy miejsca, w których sekwencja uporządkowania jonów w przestrzeni jest „zepsuta”.

Wady kryształowe

Defekty te składają się z pustek pozostawionych przez brakujące lub przemieszczone jony. Na przykład, pomiędzy sześcioma anionami Br- zwykle kation Ag powinien być+; ale zamiast tego może istnieć luka, ponieważ srebro przeniosło się w inną lukę (wada Frenkla).

Chociaż wpływają na sieć krystaliczną, sprzyjają reakcjom srebra ze światłem; a im większe są kryształy lub ich skupiska (wielkość ziaren), tym większa liczba defektów, a zatem będzie bardziej wrażliwa na światło. Ponadto zanieczyszczenia wpływają na strukturę i tę właściwość, zwłaszcza te, które można zredukować za pomocą elektronów.

W konsekwencji tego ostatniego duże kryształy AgBr wymagają mniejszej ekspozycji na światło, aby je zmniejszyć; to znaczy są bardziej pożądane do celów fotograficznych.

Synteza

W laboratorium można syntetyzować bromek srebra przez zmieszanie wodnego roztworu azotanu srebra, AgNO3, z solą bromku sodu, NaBr. Pierwsza sól wnosi srebro, a druga bromek. Poniżej znajduje się reakcja podwójnego przemieszczenia lub metatezy, którą można przedstawić równaniem chemicznym poniżej:

AgNO3(aq) + NaBr (s) => NaNO3(aq) + AgBr (s)

Należy pamiętać, że sól azotan sodu, NaNO3, jest rozpuszczalny w wodzie, podczas gdy AgBr wytrąca się w postaci ciała stałego o słabym żółtym zabarwieniu. Następnie ciało stałe przemywa się i poddaje suszeniu próżniowemu. Oprócz NaBr, KBr można również stosować jako źródło anionów bromkowych.

Z drugiej strony, naturalnie AgBr można uzyskać dzięki minerałowi bromirytowemu i jego odpowiednim procesom oczyszczania.

Właściwości

Wygląd

Białawe ciało stałe przypominające glinę.

Masa cząsteczkowa

187,77 g / mol.

Gęstość

6,473 g / ml.

Temperatura topnienia

432 ° C.

Temperatura wrzenia

1502 ° C.

Rozpuszczalność w wodzie

0,140 g / ml w 20 ° C.

Współczynnik załamania światła

2 253.

Pojemność cieplna

270 J / kg · K.

Wrażliwość na światło

W poprzedniej części powiedziano, że w kryształach AgBr występują defekty, które promują wrażliwość tej soli na światło, ponieważ zatrzymują one utworzone elektrony; a zatem teoretycznie uniemożliwia im reagowanie z innymi gatunkami w środowisku, takim jak na przykład tlen w powietrzu.

Elektron jest uwalniany z reakcji Br- z fotonem:

Br- + hv => 1 / 2Br2 + e-

Zauważ, że Br występuje2, który zabarwi się na stałe na czerwono, jeśli nie zostanie usunięty. Uwolnione elektrony redukują kationy Ag+, w jej szczelinach do srebra metalicznego (czasami przedstawionego jako Ag0):

Ag+ + e- => Ag

Mając wtedy równanie netto:

AgBr => Ag + 1 / 2Br2

Kiedy „pierwsze warstwy” metalicznego srebra powstają na powierzchni, mówi się, że istnieje ukryty obraz, wciąż niewidoczny dla ludzkiego oka. Ten obraz jest miliony razy bardziej widoczny, jeśli inne związki chemiczne (takie jak hydrochinon i fenidon w procesie rozwoju) zwiększają redukcję kryształów AgBr do metalicznego srebra

Używa

Bromek srebra jest najczęściej używanym ze wszystkich halogenków w dziedzinie objawienia filmu fotograficznego. AgBr nanosi się na wspomniane filmy, wykonane z octanu celulozy, zawieszone w żelatynie (emulsja fotograficzna) iw obecności siarczanu 4- (metyloamino) fenolu (Metol) lub fidonu i hydrochinonu.

Dzięki tym wszystkim odczynnikom możesz dać życie ukrytemu obrazowi; zakończyć i przyspieszyć transformację srebra jonowego do metalicznego. Ale jeśli nie będziesz postępować z pewną troską i doświadczeniem, całe srebro na powierzchni rdzewieje, a kontrast między czarnymi i białymi kolorami skończy.

Dlatego kroki stop-motion, mocowania i mycia filmów fotograficznych są niezbędne.

Są artyści, którzy bawią się tymi procesami w taki sposób, że tworzą niuanse szarości, które wzbogacają piękno obrazu i ich własne dziedzictwo; i wszystko to robią, czasami może nawet nie podejrzewając tego, dzięki reakcjom chemicznym, których podstawy teoretyczne mogą być nieco skomplikowane, i dla AgBr wrażliwego na światło, który wyznacza punkt wyjścia.

Referencje

  1. Wikipedia. (2019). Bromek srebra. Źródło: en.wikipedia.org
  2. Michael W. Davidson. (13 listopada 2015). Galeria zdjęć światła polaryzowanego: Bromek srebra. Olympus. Źródło: micro.magnet.fsu.edu
  3. Crystran Ltd. (2012). Bromek srebra (AgBr). Źródło: crystran.co.uk
  4. Lothar Duenkel, Juergen Eichler, Gerhard Ackermann i Claudia Schneeweiss. (29 czerwca 2004). Samodzielne emulsje na bazie srebra i bromku dla użytkowników w holografii: produkcja, przetwarzanie i stosowanie, Proc. No. SPIE 5290, praktyczna holografia XVIII: materiały i zastosowania; doi: 10.1117 / 12.525035; https://doi.org/10.1117/12.525035
  5. Alan G. Kształt. (1993). Chemia nieorganiczna (Druga edycja.). Odwróć redakcję.
  6. Carlos Güido i Ma Eugenia Bautista. (2018). Wprowadzenie do chemii fotograficznej. Źródło: fotografia.ceduc.com.mx
  7. García D. Bello. (9 stycznia 2014 r.). Chemia, fotografia i Chema Madoz. Odzyskane z: dimetilsulfuro.es