该硫化银是一种无机化合物,其化学式为Ag 2 S.它包括由阳离子银形成的灰黑色固体+和阴离子小号2-以2:1。S 2-非常类似于Ag +,因为它们都是软离子,并且它们彼此能够稳定。
银色的装饰品往往会变暗,失去其特有的光泽。颜色变化不是银氧化的产物,而是其与环境中低浓度硫化氢反应的产物;这可能来自富含硫的植物,动物或食物的腐烂或降解。
来源:Rob Lavinsky,iRocks.com-CC-BY-SA-3.0,通过Wikimedia Commons
其分子带有硫原子的H 2 S根据以下化学方程式与银反应:2Ag(s)+ H 2 S(g)=> Ag 2 S(s)+ H 2(g)
因此,Ag 2 S负责形成在银上的黑色层。但是,在自然界中,这种硫化物也可以在Acantite和Argentite矿物中发现。这两种矿物质的光泽黑色晶体与许多其他矿物有所区别,就像上图中的固体一样。
Ag 2 S具有多晶型结构,吸引人的电子和光电特性,是一种半导体,有望成为生产光伏器件(例如太阳能电池)的材料。
结构体
来源:CCoil,来自维基共享资源
上图显示了硫化银的晶体结构。蓝色的球体对应于Ag +阳离子,而黄色的球体对应于S 2-阴离子。Ag 2 S是多晶型的,这意味着它可以在一定温度条件下采用各种晶体系统。
怎么样?通过相变。离子被重新排列,使得温度的升高和固体的振动不会干扰静电吸引-排斥的平衡。发生这种情况时,据说存在相变,因此固体显示出新的物理特性(例如光泽和颜色)。
的Ag 2 S中正常温度(下面179ºC)具有单斜结晶结构(α-AG 2 S)。除了这种固相有两个人:179之间的体心立方(立方居中于身体)586ºC,以及FCC(立方居中于面)在非常高的温度(δ-的Ag 2 S)。
的辉银矿矿物由FCC相,也被称为β-Ag中2 S.一旦冷却,并转化到acanthite,其结构特点为准组合。因此,两种晶体结构共存:单斜晶和密晶晶。因此,出现了具有明亮有趣色彩的黑色固体。
物产
分子量
247.80克/摩尔
出现
灰黑色结晶
气味
厕所。
熔点
836℃。该值与以下事实相吻合:Ag 2 S是具有很少离子特征的化合物,因此在低于1000ºC的温度下会熔化。
溶解度
在25ºC的水中仅6.21∙10 -15 g / L。即,可溶的黑色固体的量可以忽略不计。同样,这是由于Ag-S键的低极性特性,在这两个原子之间的电负性没有显着差异。
同样,Ag 2 S不溶于所有溶剂。没有分子能够有效地将其结晶层分离成溶剂化的Ag +和S 2-离子。
结构体
在结构图像中,您还可以看到四层S-Ag-S键,当固体受到压缩时,它们会相互移动。这种行为意味着,尽管它是半导体,但在室温下却像许多金属一样具有延展性。
S-Ag-S层由于其角度几何形状(锯齿形)而适合放置。由于存在压缩力,它们在位移轴上移动,从而在银和硫原子之间引起新的非共价相互作用。
折光率
2.2
介电常数
6
电子
Ag 2 S是两性半导体,也就是说,其行为就像是n型和p型一样。它也不易碎,因此已经对其在电子设备中的应用进行了研究。
还原反应
通过用热水,NaOH,铝和盐浴将黑色碎片浸入,可以将Ag 2 S还原为金属银。发生以下反应:
3Ag 2 S(s)+ 2Al(s)+ 3H 2 O(l)=> 6Ag(s)+ 3H 2 S(aq)+ Al 2 O 3(s)
命名法
电子结构为4d 10 5s 1的银只能失去一个电子:最外层的轨道5s。因此,Ag +阳离子具有4d 10电子构型。因此,它具有+1的唯一化合价,这决定了应称其化合物为什么。
另一方面,硫具有3s 2 3p 4电子构型,并且需要两个电子才能完成其价八位位组。当它(从银中)获得这两个电子时,它转化为具有构型的硫化物阴离子S 2-。即,它与稀有气体氩是等电子的。
因此,必须根据以下术语命名Ag 2 S:
系统的
二银单硫化物。这里考虑了每个元素的原子数,并用希腊分子的前缀进行标记。
股票
硫化银。由于它具有+1的唯一化合价,因此未在括号中用罗马数字指定:硫化银(I);这是不正确的。
传统的
硫化物紧急ico。由于银的+1价“起作用”,因此后缀-ico被添加到其拉丁名称argentum中。
应用领域
Ag 2 S的一些新颖用途如下:
-其纳米颗粒(具有不同尺寸)的胶体溶液具有抗菌活性,无毒,因此可用于医学和生物学领域。
-它的纳米粒子可以形成所谓的量子点。它们吸收和发射的辐射强度比许多荧光有机分子高,因此它们可以取代后者作为生物标记。
α-Ag中-The结构2那么,我们就表现出显着的电子性质被用作太阳能电池。它还代表了合成新的热电材料和传感器的起点。
参考文献
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