的氧化银是一种无机化合物,其化学式为Ag 2 O的力结合的原子是完全离子在性质; 因此,它由离子固体组成,其中有一定比例的两个Ag +阳离子与阴离子O 2-静电相互作用。
氧化物阴离子O 2-是由于表面上的银原子与环境中的氧气相互作用而产生的;与铁和许多其他金属几乎一样。银片或珠宝不会变红并粉碎成铁锈,而是变黑,具有氧化银的特征。

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例如,在上图中,您可以看到一个氧化的银杯。注意它的表面变黑,尽管它仍然保留了一些装饰光泽。这就是为什么甚至氧化的银制物品也可以被认为足够吸引人用于装饰用途的原因。
氧化银的特性乍一看不会侵蚀原始的金属表面。它是在室温下通过与空气中的氧气简单接触而形成的;更有趣的是,它可以在高温(高于200°C)下分解。
这意味着,如果抓住图片中的玻璃,并向其施加强烈的火焰热,它将重新获得银色的光芒。因此,其形成是热力学可逆的过程。
氧化银还具有其他特性,除了其简单的分子式Ag 2 O之外,还包括复杂的结构组织和多种固体。但是,Ag 2 O可能与Ag 2 O 3一起是最有代表性的银氧化物。
氧化银结构

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它的结构如何?如开头所述:它是离子固体。因此,在其结构中既没有Ag-O也没有Ag = O共价键。因为,如果存在的话,该氧化物的性质将急剧变化。然后是2:1比率的Ag +和O 2-离子,并经历静电吸引。
因此,氧化银的结构取决于离子力在空间中排列Ag +和O 2-离子的方式。
例如,在上面的图像中,有一个立方晶系的晶胞:Ag +阳离子是银蓝色的球体,而O 2-是微红色的球体。
如果计算球的数量,肉眼可以发现有九个银蓝色和四个红色。但是,仅考虑包含在立方体中的球体的碎片。算上这些(占总球数的百分比),必须满足Ag 2 O 的2:1比例。
通过重复被另外四个Ag +包围的AgO 4四面体的结构单元,可以构建整个黑色固体(忽略这些晶体排列可能具有的孔或不规则性)。
价数变化
现在,我们不再关注AgO 4四面体,而是关注AgOAg线(观察上立方体的顶点),从另一个角度来看,我们将使氧化银固体由线性排列(尽管倾斜)的多个离子层组成。所有这些都是Ag +周围的“分子”几何形状的结果。
对它的离子结构的一些研究证实了这一点。
银主要以价+1起作用,因为当失去电子时,其最终电子构型为4d 10,非常稳定。其他价态(例如Ag 2+和Ag 3+)不稳定,因为它们会从几乎完整的d轨道上失去电子。
然而,与Ag 2+相比,Ag 3+离子的稳定性相对较低。实际上,它可以与Ag +并存,化学富集结构。
它的电子结构为4d 8,具有不成对的电子,因此具有一定的稳定性。
与围绕Ag +离子的线性几何形状不同,已经发现Ag 3+离子的线性几何形状为正方形平面。因此,具有Ag 3+离子的氧化银将由通过AgOAg线静电连接的AgO 4正方形(不是四面体)组成的层组成;具有单斜晶结构的Ag 4 O 4或Ag 2 O∙Ag 2 O 3就是这种情况。
物理和化学特性

来源:Benjah-bmm27,来自Wikimedia Commons
刮擦主图像中的银杯表面会产生固体,该固体不仅是黑色,而且还具有棕色或棕色阴影(顶部图像)。目前报告的一些物理和化学性质如下:
分子量
231.735克/摩尔
出现
呈粉末状的黑褐色固体(请注意,尽管是离子性固体,但缺乏结晶外观)。无味,与水混合,具有金属味
密度
7.14克/毫升。
熔点
277-300℃。当然,它会熔化成固态的银。也就是说,它可能在形成液态氧化物之前分解。
千ps
在20°C的水中1.52∙10 -8 因此,它是几乎不溶于水的化合物。
溶解度
如果仔细观察其结构图像,将会发现Ag 2+和O 2-球的尺寸几乎没有差别。结果是只有小分子可以通过晶格的内部,使其几乎不溶于所有溶剂。它会与之发生反应的那些,例如碱和酸。
共价字符
尽管氧化银已被反复说成是一种离子化合物,但某些特性(例如其低熔点)与该说法背道而驰。
当然,考虑共价特性并不会破坏对其结构的解释,因为将足够的球形和条状模型添加到Ag 2 O 结构中以表明共价键就足够了。
同样,四面体和方形AgO 4平面以及AgOAg线也将通过共价键(或离子共价键)连接。
考虑到这一点,Ag 2 O实际上将是聚合物。但是,建议将其视为具有共价特征的离子固体(其键的性质在今天仍然是一个挑战)。
分解
首先提到它的形成是热力学可逆的,因此它吸收热量以返回其金属状态。所有这些可以通过两个化学方程式来表示:
4Ag(s)+ O 2(g)=> 2Ag 2 O(s)+ Q
2Ag 2 O(s)+ Q => 4Ag(s)+ O 2(g)
其中Q代表方程式中的热量。这就解释了为什么燃烧着氧化银杯表面的火使它恢复到银色的光芒。
因此,很难假设存在Ag 2 O(l),因为它会立即从热中分解。除非压力升得太高而不能获得所述棕黑色液体。
命名法
当Ag的可能性2+和Ag 3+在引入离子除了常见的和主要的Ag +的,术语“氧化银”开始似乎不足以指的Ag 2 O.
这是因为Ag +离子比其他离子更丰富,因此将Ag 2 O视为唯一的氧化物。这不是很正确。
如果考虑到Ag 2+的不稳定性,实际上将其视为不存在,则只有价数为+1和+3的离子;即Ag(I)和Ag(III)。
巴伦西亚斯一世和三世
由于Ag(I)的化合价最低,因此通过在其阿根廷名称中添加后缀–oso来命名。因此,Ag 2 O为:氧化银或根据系统命名法为一氧化二铁。
如果完全忽略了Ag(III),则其传统命名应为:氧化银而不是氧化银。
另一方面,Ag(III)是最高价,后缀–ico被添加到其名称中。因此,Ag 2 O 3为:氧化银(具有三个O 2-的 2个Ag 3+离子)。同样,根据系统命名法,其名称为:三氧化二铂。
如果观察到Ag 2 O 3的结构,则可以推测它是被臭氧O 3代替氧气氧化的产物。因此,其共价特性必须更大,因为它是具有Ag-OOO-Ag或Ag-O 3 -Ag键的共价化合物。
复杂氧化银的系统命名法
AgO也称为Ag 4 O 4或Ag 2 O∙Ag 2 O 3,是银的氧化物(I,III),因为它同时具有+1和+3价。根据系统命名法,其名称为:四铂的四氧化物。
当涉及其他化学计量复杂的银氧化物时,这种命名法非常有用。例如,假设两种固体2Ag 2 O∙Ag 2 O 3和Ag 2 O∙3Ag 2 O 3。
用更合适的方式编写第一个:Ag 6 O 5(计算和添加Ag和O的原子)。这样,其名称将为六板五氧化二铁。注意,该氧化物具有比Ag 2 O(6:5 <2:1)更少的银成分。
以另一种方式书写第二个实体时,它将是:Ag 8 O 10。它的名称将是八氧化二十八银(比例为8:10或4:5)。该假设的氧化银将被“非常氧化”。
应用领域
直到今天,有关寻找新的和先进的氧化银用途的研究仍在继续。下面列出了它的一些用途:
-它溶于氨水,硝酸铵和水,形成Tollens试剂。该试剂是有机化学实验室定性分析中的有用工具。它允许确定样品中醛的存在,并在试管中形成“银镜”作为阳性反应。
-与金属锌一起形成主要的锌-氧化银电池。这也许是它最常见的家庭用途之一。
-用作气体净化器,吸收例如CO 2。加热后,它会释放出残留的气体,并且可以重复使用多次。
-由于银的抗菌特性,其氧化物可用于生物分析和土壤净化研究。
-它是一种温和的氧化剂,能够将醛氧化为羧酸。同样,它也用于(叔胺的)霍夫曼反应中,并作为试剂或催化剂参与其他有机反应。
参考文献
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