Структура, синтез, свойства и применение бромида серебра (AgBr)



бромид серебра неорганическая соль, химическая формула которой AgBr. Его твердое тело состоит из катионов Ag+ и анионы Br- в соотношении 1: 1, притягиваемый электростатическими силами или ионными связями. Можно видеть, как будто металлическое серебро уступило одному из своих валентных электронов молекулярному брому..

Его природа напоминает его "братьев" хлорид и йодид серебра. Три соли нерастворимы в воде, имеют сходные цвета и, кроме того, чувствительны к свету; то есть они страдают от фотохимических реакций. Это свойство было использовано при получении фотографий, в результате восстановления ионов Ag+ металлическое серебро.

На верхнем изображении показана ионная пара Ag+бром-, в которой белая и коричневая сферы соответствуют ионам Ag+ и Br-, соответственно. Здесь они представляют ионную связь в виде Ag-Br, но необходимо указать, что такой ковалентной связи между обоими ионами нет.

Для серебра может показаться противоречивым вклад в черный цвет бесцветных фотографий. Это потому, что AgBr реагирует со светом, создавая скрытое изображение; который затем усиливается за счет увеличения сокращения серебра.

индекс

  • 1 Структура бромида серебра
    • 1.1 Кристаллические дефекты
  • 2 Резюме
  • 3 свойства
    • 3.1 Внешний вид
    • 3.2 Молекулярная масса
    • 3.3 Плотность
    • 3.4 Точка плавления
    • 3.5 Точка кипения
    • 3.6 Растворимость в воде
    • 3.7 Показатель преломления
    • 3.8 Теплоемкость
    • 3.9 Чувствительность к свету
  • 4 использования
  • 5 ссылок

Структура бромида серебра

Выше у вас есть сеть или кристаллическая структура бромида серебра. Вот более точное представление о разнице в размерах между ионными радиусами Ag+ и Br-. Br анионы-, более объемные, они оставляют междоузлия там, где расположены катионы Ag+, который окружен шестью руб.- (и наоборот).

Эта структура характерна для кубической кристаллической системы, особенно для типа каменной соли; такой же, например, как для хлорида натрия, NaCl. Фактически, изображение облегчает это, обеспечивая идеальный кубический предел.

На первый взгляд можно заметить, что между ионами существует некоторая разница в размерах. Это и, возможно, электронные характеристики Ag+ (и возможное влияние некоторых примесей) приводит к наличию дефектов в кристаллах AgBr; то есть места, где последовательность упорядочения ионов в пространстве «нарушена».

Хрустальные дефекты

Эти дефекты состоят из пустот, оставленных отсутствующими или смещенными ионами. Например, между шестью анионами Br- обычно катион Ag должен быть+; но вместо этого может быть разрыв, потому что серебро переместилось в другой разрыв (дефект Френкеля).

Хотя они влияют на кристаллическую сеть, они способствуют реакциям серебра со светом; и чем больше кристаллы или их кластеры (размер зерен), тем больше число дефектов и, следовательно, будет более чувствительным к свету. Кроме того, примеси влияют на структуру и это свойство, особенно те, которые могут быть уменьшены с помощью электронов..

Как следствие последнего, большие кристаллы AgBr требуют меньшего воздействия света для уменьшения; то есть они более желательны для фотографических целей.

синтез

В лаборатории можно синтезировать бромид серебра, смешивая водный раствор нитрата серебра AgNO3, с солью бромид натрия, NaBr. Первая соль вносит серебро, а вторая - бромид. Далее следует реакция двойного вытеснения или метатезиса, которая может быть представлена ​​химическим уравнением ниже:

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

Обратите внимание, что соль нитрат натрия, NaNO3, он растворим в воде, в то время как AgBr осаждается в виде твердого вещества со слабым желтым цветом. Затем твердое вещество промывают и подвергают вакуумной сушке. В дополнение к NaBr, KBr также может быть использован в качестве источника бромид-анионов.

С другой стороны, естественно, что AgBr может быть получен через его бромитовый минерал и процессы его очистки.

свойства

внешний вид

Беловато-желтое твердое вещество, напоминающее глину.

Молекулярная масса

187,77 г / моль.

плотность

6,473 г / мл.

Точка плавления

432 ° С.

Точка кипения

1502 ° C.

Растворимость в воде

0,140 г / мл при 20 ° C.

Показатель преломления

2253.

Тепловая мощность

270 Дж / кг · К.

Чувствительность к свету

В предыдущем разделе было сказано, что в кристаллах AgBr есть дефекты, которые способствуют чувствительности этой соли к свету, поскольку они улавливают образующиеся электроны; и, таким образом, теоретически, это предотвращает их реакцию с другими видами в окружающей среде, такими как, например, кислород в воздухе.

Электрон освобождается от реакции Br- с фотоном:

бром- + hv => 1 / 2Br2 + и-

Обратите внимание, что Br происходит2, который будет окрашивать сплошной красный, если он не удален. Выпущенные электроны уменьшают катионы Ag+, в междоузлиях, до металлического серебра (иногда обозначается как Ag0):

Ag+ + и- => Ag

Имея тогда чистое уравнение:

AgBr => Ag + 1 / 2Br2

Когда на поверхности образуются «первые слои» металлического серебра, говорят, что существует скрытое изображение, все еще невидимое для человеческого глаза. Это изображение становится в миллионы раз более заметным, если другие химические вещества (такие как гидрохинон и феидон, в процессе разработки) увеличивают восстановление кристаллов AgBr до металлического серебра

приложений

Серебро бромид является наиболее широко используемым всех его галогенидов в области фотографической пленки раскрытия. AgBr, наносила на этих пленки из ацетата целлюлозы с, суспендируют в желатине (фотографическая эмульсия), а также в присутствии 4- (метиламин) фенол сульфата (метол) или фенидон, и гидрохинон.

Со всеми этими реагентами вы можете дать жизнь скрытому образу; закончить и ускорить превращение ионного серебра в металлическое. Но, если вы не будете действовать с определенной осторожностью и опытом, все серебро на поверхности будет ржаветь, и контраст между черным и белым цветами закончится.

Вот почему шаги остановки, фиксации и промывки фотопленок имеют жизненно важное значение.

Есть художники, которые играют с этими процессами таким образом, что они создают оттенки серого, которые обогащают красоту изображения и их собственное наследие; и все это они делают, иногда, возможно, не подозревая об этом, благодаря химическим реакциям, теоретическая основа которых может быть немного сложной, и AgBr, чувствительному к свету и который отмечает отправную точку.

ссылки

  1. Wikipedia. (2019). Серебро бромид. Получено с: en.wikipedia.org
  2. Майкл У. Дэвидсон. (13 ноября 2015 г.) Поляризованный свет Галерея цифровых изображений: Бромид серебра. Olympus. Получено от: micro.magnet.fsu.edu
  3. Crystran Ltd. (2012). Бромид серебра (AgBr). Получено с: crystran.co.uk
  4. Лотар Дюнкель, Юрген Эйхлер, Герхард Акерманн и Клаудия Шнейвейс. (29 июня 2004 г.) Самодельные эмульсии на основе бромида серебра для пользователей в области голографии: производство, обработка и применение, Учеб. SPIE 5290, Практическая голография XVIII: материалы и приложения; doi: 10,1117 / 12,525035; https://doi.org/10.1117/12.525035
  5. Алан Г. Шейп. (1993). Неорганическая химия (Второе издание.). Reverté Редакция.
  6. Карлос Гуйдо и Ма Евгения Баутиста. (2018). Введение в фотографическую химию. Получено с: fotografia.ceduc.com.mx
  7. Гарсия Д. Белло. (9 января 2014 г.) Химия, фотография и Чема Мадоз. Восстановлено от: dimetilsulfuro.es