أكسيد الفضة (AG2O): التركيب والخصائص والاستخدامات - كيمياء - 2026

و أكسيد الفضة هو مركب غير العضوية التي الصيغة الكيميائية هو حج ₂ O. القوة التي تربط الذرات الأيونية بالكامل في الطبيعة؛ لذلك ، فهو يتكون من مادة صلبة أيونية حيث توجد نسبة من اثنين من الكاتيونات Ag ⁺ تتفاعل كهربائياً مع الأنيون O ^2-.

أنيون أكسيد، O ^2- والنتائج من تفاعل ذرات الفضة على السطح مع الأوكسجين في البيئة؛ بنفس الطريقة التي يعمل بها الحديد والعديد من المعادن الأخرى. بدلاً من الاحمرار والانهيار إلى الصدأ ، تتحول قطعة أو جوهرة من الفضة إلى اللون الأسود ، وهو ما يميز أكسيد الفضة.

بيكساباي

على سبيل المثال ، في الصورة أعلاه يمكنك رؤية كأس فضي مؤكسد. لاحظ سطحه الأسود ، على الرغم من أنه لا يزال يحتفظ ببعض بريق الزينة ؛ وهذا هو السبب في أنه حتى الأشياء الفضية المؤكسدة يمكن اعتبارها جذابة بدرجة كافية للاستخدامات الزخرفية.

خصائص أكسيد الفضة تجعلها للوهلة الأولى لا تأكل سطح المعدن الأصلي. يتشكل في درجة حرارة الغرفة عن طريق ملامسة بسيطة للأكسجين في الهواء ؛ والأكثر إثارة للاهتمام ، أنه يمكن أن يتحلل في درجات حرارة عالية (فوق 200 درجة مئوية).

هذا يعني أنه إذا تم الإمساك بالزجاج الموجود في الصورة ، وتم تطبيق حرارة اللهب الشديد عليه ، فسوف يستعيد توهجه الفضي. لذلك ، فإن تكوينه هو عملية عكسية ديناميكيًا حراريًا.

يحتوي أكسيد الفضة أيضًا على خصائص أخرى ، بالإضافة إلى صيغته البسيطة Ag ₂ O ، فإنه يشمل منظمات هيكلية معقدة ومجموعة متنوعة غنية من المواد الصلبة. ومع ذلك ، ربما يكون Ag ₂ O ، إلى جانب Ag ₂ O ₃ ، الأكثر تمثيلاً لأكاسيد الفضة.

هيكل أكسيد الفضة

المصدر: CCoil ، من ويكيميديا ​​كومنز

كيف هو هيكلها؟ كما ذكر في البداية: مادة صلبة أيونية. لهذا السبب ، لا يمكن أن يكون هناك روابط تساهمية Ag-O أو Ag = O في هيكلها ؛ لأنه ، إذا كان هناك ، فإن خصائص هذا الأكسيد ستتغير بشكل كبير. ومن ثم Ag ⁺ و ^O2- أيونات بنسبة 2: 1 وتعاني من الجذب الكهروستاتيكي.

وبالتالي يتم تحديد بنية أكسيد الفضة بالمناسبة فيها القوات الأيونية ترتيب حج ⁺ وO ^2- الأيونات في الفضاء.

في الصورة أعلاه ، على سبيل المثال ، توجد خلية وحدة للنظام البلوري المكعب: الكاتيونات Ag ⁺ هي الكرات الزرقاء الفضية ، و O ^{2 -} الكرات الحمراء.

إذا تم حساب عدد الكرات ، فسوف يتبين للعين المجردة تسعة أزرق فضي وأربعة حمراء. ومع ذلك ، يتم النظر فقط في أجزاء الكرات الموجودة داخل المكعب ؛ بحساب هذه ، كونها كسورًا من الكرات الكلية ، يجب استيفاء نسبة 2: 1 لـ Ag ₂ O.

من خلال تكرار الوحدة الهيكلية لـ AgO ₄ رباعي السطوح المحاطة بأربعة Ag ⁺ أخرى ، يتم بناء المادة الصلبة السوداء بالكامل (تجاهل الثقوب أو المخالفات التي قد تكون لهذه الترتيبات البلورية).

يتغير مع رقم التكافؤ

مع التركيز الآن ليس على AgO ₄ رباعي السطوح ولكن على خط AgOAg (لاحظ رؤوس المكعب العلوي) ، سيكون لدينا أن أكسيد الفضة الصلب يتكون ، من منظور آخر ، من طبقات متعددة من الأيونات مرتبة خطيًا (على الرغم من ميلها). كل هذا نتيجة للهندسة "الجزيئية" حول Ag ⁺.

وقد تم تأكيد ذلك من خلال العديد من الدراسات حول هيكلها الأيوني.

تعمل الفضة في الغالب مع التكافؤ +1 ، لأنه عند فقدان الإلكترون يكون التكوين الإلكتروني الناتج هو 4d ¹⁰ ، وهو مستقر للغاية. التكافؤات الأخرى ، مثل Ag ²⁺ و Ag ³⁺ أقل استقرارًا لأنها تفقد الإلكترونات من مدارات d الكاملة تقريبًا.

ومع ذلك ، فإن Ag ³⁺ ion أقل استقرارًا نسبيًا مقارنة بـ Ag ²⁺. في الواقع ، يمكن أن تتعايش في شركة Ag ^{+ ، مما يؤدي إلى} إثراء الهيكل كيميائيًا.

تكوينه الإلكتروني هو 4d ⁸ ، مع إلكترونات غير مقترنة بطريقة تمنحه بعض الاستقرار.

على عكس الأشكال الهندسية الخطية حول Ag ⁺ أيونات ، فقد وجد أن Ag ³⁺ أيونات هو مستوى مربع. لذلك ، يتكون أكسيد الفضة مع أيونات Ag ³⁺ من طبقات تتكون من AgO ₄ مربعات (وليس رباعي السطوح) مرتبطة كهروستاتيكيًا بخطوط AgOAg ؛ هذه هي حالة Ag ₄ O ₄ أو Ag ₂ O ∙ Ag ₂ O ₃ ببنية أحادية الميل.

الخصائص الفيزيائية والكيميائية

المصدر: Benjah-bmm27 ، من ويكيميديا ​​كومنز

قد ينتج عن كشط سطح الكأس الفضي في الصورة الرئيسية مادة صلبة ، ليست سوداء اللون فحسب ، بل تحتوي أيضًا على ظلال من البني أو البني (الصورة العلوية). بعض خواصه الفيزيائية والكيميائية التي تم الإبلاغ عنها في الوقت الحالي هي كما يلي:

الوزن الجزيئي الغرامي

231.735 جم / مول

مظهر خارجي

صلب أسود-بني في شكل مسحوق (لاحظ أنه على الرغم من كونه مادة صلبة أيونية ، إلا أنه يفتقر إلى المظهر البلوري). إنه عديم الرائحة وممزوج بالماء يمنحه طعمًا معدنيًا

كثافة

7.14 جم / مل.

نقطة الانصهار

277-300 درجة مئوية. بالتأكيد يذوب في الفضة الصلبة. أي أنه من المحتمل أن يتحلل قبل تكوين أكسيد السائل.

Kps

1.52 ∙ 10 ^-8 في الماء عند 20 درجة مئوية. لذلك فهو مركب بالكاد قابل للذوبان في الماء.

الذوبان

إذا تمت ملاحظة صورة هيكلها بعناية ، فسيتم العثور على أن الكرات Ag ²⁺ و O ² لا تختلف في الحجم تقريبًا. ويترتب على ذلك أن الجزيئات الصغيرة فقط يمكنها المرور عبر الجزء الداخلي للشبكة البلورية ، مما يجعلها غير قابلة للذوبان في جميع المذيبات تقريبًا ؛ باستثناء تلك التي تتفاعل فيها ، مثل القواعد والأحماض.

الطابع التساهمي

على الرغم من أنه قيل مرارًا وتكرارًا أن أكسيد الفضة مركب أيوني ، إلا أن بعض الخصائص ، مثل نقطة انصهاره المنخفضة ، تتعارض مع هذا البيان.

من المؤكد أن النظر في الطابع التساهمي لا يدمر ما تم شرحه لهيكله ، لأنه سيكون كافياً لإضافة نموذج من المجالات والقضبان إلى بنية Ag ₂ O للإشارة إلى الروابط التساهمية.

وبالمثل ، فإن الطائرات الرباعية السطوح والمربعة AgO ₄ ، وكذلك خطوط AgOAg ، سيتم ربطها بواسطة روابط تساهمية (أو تساهمية أيونية).

مع وضع هذا في الاعتبار ، فإن Ag ₂ O سيكون في الواقع بوليمر. ومع ذلك ، فمن المستحسن اعتباره مادة صلبة أيونية ذات طابع تساهمي (تظل طبيعة الرابطة التي تشكل تحديًا اليوم).

تقسيم

قيل في البداية أن تكوينها قابل للانعكاس ديناميكيًا حراريًا ، لذلك تمتص الحرارة لتعود إلى حالتها المعدنية. يمكن التعبير عن كل هذا بواسطة معادلتين كيميائيتين لمثل هذه التفاعلات:

4Ag (s) + O ₂ (g) => 2Ag ₂ O (s) + Q

2Ag ₂ O (s) + Q => 4Ag (s) + O ₂ (g)

حيث تمثل Q الحرارة في المعادلة. وهذا ما يفسر سبب احتراق النار لسطح الكأس الفضي المؤكسد وإعادته إلى بريقه الفضي.

لذلك ، من الصعب افتراض وجود Ag ₂ O (l) لأنه سيتحلل على الفور من الحرارة ؛ ما لم يكن الضغط مرتفعًا جدًا للحصول على سائل أسود بني.

التسمية

عندما تم تقديم إمكانية Ag ²⁺ و Ag ³⁺ أيونات بالإضافة إلى Ag ⁺ السائد والشائع ، بدأ مصطلح "أكسيد الفضة" يبدو غير كاف للإشارة إلى Ag ₂ O.

هذا لأن Ag ⁺ ion أكثر وفرة من الأيونات الأخرى ، لذلك يعتبر Ag ₂ O هو الأكسيد الوحيد ؛ وهذا ليس صحيحًا تمامًا.

إذا تم اعتبار Ag ²⁺ غير موجود عمليًا نظرًا لعدم استقراره ، فسيتم الحصول على الأيونات ذات التكافؤ +1 و +3 فقط ؛ وهذا هو ، Ag (I) و Ag (III).

فالنسيا الأول والثالث

نظرًا لأن Ag (I) هو صاحب أدنى تكافؤ ، يتم تسميته بإضافة اللاحقة –oso إلى الاسم الأرجنتيني. وبالتالي ، Ag ₂ O هو: أكسيد الفضة أو ، وفقًا للتسمية المنهجية ، أحادي أكسيد ثنائي.

إذا تم تجاهل Ag (III) تمامًا ، فيجب أن تكون تسميته التقليدية: أكسيد الفضة بدلاً من أكسيد الفضة.

من ناحية أخرى ، Ag (III) هو أعلى تكافؤ ، تضاف اللاحقة –ico إلى اسمها. وبالتالي ، Ag ₂ O ₃ هو: أكسيد الفضة (2 Ag ³⁺ أيونات مع ثلاثة O ^2-) أيضًا ، سيكون اسمها وفقًا للتسمية المنهجية: ثنائي أكسيد ثلاثي.

إذا لوحظت بنية Ag ₂ O ₃ ، فيمكن افتراض أنها نتاج أكسدة الأوزون ، O ₃ ، بدلاً من الأكسجين. لذلك ، يجب أن يكون طابعه التساهمي أكبر لأنه مركب تساهمي مع روابط Ag-OOO-Ag أو Ag-O ₃ -Ag.

التسميات المنهجية لأكاسيد الفضة المعقدة

AgO ، المكتوب أيضًا باسم Ag ₄ O ₄ أو Ag ₂ O ∙ Ag ₂ O ₃ ، هو أكسيد الفضة (I ، III) ، نظرًا لأنه يحتوي على تكافؤين +1 و +3. سيكون اسمها وفقًا للتسمية المنهجية: رباعي أكسيد رباعي الصفائح.

هذه التسمية مفيدة للغاية عندما يتعلق الأمر بأكاسيد الفضة المعقدة الأخرى المتكافئة. على سبيل المثال ، افترض أن المادتين الصلبتين 2Ag ₂ O ∙ Ag ₂ O ₃ و Ag ₂ O ∙ 3Ag ₂ O ₃.

كتابة الأولى بطريقة أكثر ملاءمة ستكون: Ag ₆ O ₅ (عد وإضافة ذرات Ag و O). سيكون اسمه بعد ذلك خامس أكسيد سداسي الصفيح. لاحظ أن هذا الأكسيد يحتوي على تركيبة فضية أقل ثراءً من Ag ₂ O (6: 5 <2: 1).

أثناء كتابة المادة الصلبة الثانية بطريقة أخرى ، ستكون: Ag ₈ O ₁₀. سيكون اسمه ثماني أكسيد الفضة Decaoxide (بنسبة 8:10 أو 4: 5). سيكون أكسيد الفضة الافتراضي هذا "مؤكسدًا جدًا".

التطبيقات

تستمر الدراسات في البحث عن استخدامات جديدة ومتطورة لأكسيد الفضة حتى يومنا هذا. بعض استخداماته مذكورة أدناه:

- يذوب في الأمونيا ونترات الأمونيوم والماء ليشكل كاشف تولنس. يعتبر هذا الكاشف أداة مفيدة في التحليل النوعي داخل مختبرات الكيمياء العضوية. يسمح بتحديد وجود الألدهيدات في العينة ، مع تكوين "مرآة فضية" في أنبوب الاختبار كاستجابة إيجابية.

- جنبا إلى جنب مع الزنك المعدني ، تشكل بطاريات أكسيد الزنك والفضة الأولية. ربما يكون هذا أحد أكثر الاستخدامات شيوعًا والمنزلية.

-من بمثابة تنقية الغاز، واستيعاب مثلا CO ₂. عند تسخينها ، تطلق غازات محاصرة ويمكن إعادة استخدامها عدة مرات.

- نظرا لخصائص الفضة المضادة للميكروبات ، فإن أكسيدها مفيد في دراسات التحليل الحيوي وتنقية التربة.

- هو عامل مؤكسد خفيف قادر على أكسدة الألدهيدات إلى الأحماض الكربوكسيلية. وبالمثل ، يتم استخدامه في تفاعل هوفمان (للأمينات الثلاثية) ويشارك في التفاعلات العضوية الأخرى ، إما ككاشف أو محفز.

المراجع

1. بيرجسترسر م. (2018). أكسيد الفضة: الصيغة والتحلل والتكوين. دراسة. تم الاسترجاع من: study.com
2. مؤلفو ومحررو المجلدات III / 17E-17F-41C. (سادس). أكاسيد الفضة (Ag (x) O (y)) هيكل بلوري ، معلمات شعرية. (البيانات العددية والعلاقات الوظيفية في العلوم والتكنولوجيا) ، المجلد 41C. سبرينغر ، برلين ، هايدلبرغ.
3. ماهيندرا كومار تريفيدي ، راما موهان تالابراجادا ، أليس برانتون ، داهرين تريفيدي ، جوبال ناياك ، أومبراكاش لاتيال ، سنيهاسيس جانا. (2015). التأثير المحتمل لمعالجة طاقة Biofield على الخواص الفيزيائية والحرارية لمسحوق أكسيد الفضة. المجلة الدولية للعلوم والهندسة الطبية الحيوية. 3 ، رقم 5 ، ص. 62-68. دوى: 10.11648 / j.ijbse.20150305.11
4. سوليفان ر. (2012). تحلل أكسيد الفضة. جامعة أوريغون. تم الاسترجاع من: chemdemos.uoregon.edu
5. فلينت ، دياندا. (24 أبريل 2014). استخدامات بطاريات أكسيد الفضة. علم. تم الاسترجاع من: sciencing.com
6. سلمان منتصر إي. (2016). دراسة بعض الخواص البصرية لأكسيد الفضة (Ag2o) باستخدام مقياس الطيف الضوئي UVVisible.. تم الاسترجاع من: iosrjournals.org
7. بارد ألين ج. (1985). القدرات القياسية في المحلول المائي. مارسيل ديكر. تم الاسترجاع من: books.google.co.ve