Как получить бромид серебра уравнение

Светочувствительный бромид серебра

Аg в чистом виде известен человечеству с незапамятных времен, а вот бромид серебра нашел свое применение после 1840 года, когда светочувствительность некоторых веществ оказалось востребованной в зарождающейся фотографии.

Не путать с аптечным бромом

В быту под бромом часто понимают микстуру из бромидов калия или натрия, растворенных в воде. Она используется как успокаивающее и снотворное средство. Существует легенда, будто бы аптечный бром подмешивают в пищу военнослужащим, заключенным и пациентам психлечебниц для снижения полового влечения. Это не более чем городской фольклор.

Сам по себе бром весьма беспокойный, активный элемент и сильнейший окислитель. Он даже способен создавать соединения с химически инертным золотом, а уж с серебром тем более. Открыли бром в 1825 году как тяжелую, едкую жидкость красно-бурого цвета. От нее исходил настолько неприятный запах, что это отразилось на его имени: бром (от греческого «бромос») — значит зловонный.

Благородное серебро, соединяясь с бромом, создает вещество бромид, которое лишено дурного запаха и обладает замечательными свойствами, а именно: темнеть под воздействием света и восстанавливаться, когда свет меркнет. Этому явлению присвоен термин фотолитическая диссоциация (фотодиссоциация, фотолиз). Ему быстро нашли прикладное значение в искусстве светописи, то есть привычной нам фотографии, позволявшей запечатлевать прекрасные мгновения человеческой жизни.

В природе и в лаборатории

В естественных условиях бромид серебра встречается в виде минерала бромаргирита. В нем есть значительные примеси хлора и йода, а добывают его из месторождений в западной Европе, Чили и Мексике.

Бром не является редким элементом. Бром в России производят с 1917 года, с тех пор как был построен завод на соляном озере Сакское. А предприимчивые американцы с 1934 года добывают бром из морской воды промышленным способом.

Поэтому в лаборатории соединяют любую растворимую соль серебра в растворе любого бромида или бромисто-водородной кислоты. Чаще всего на это идет нитрат серебра и бромид калия или натрия:

Реакция порождает выпадение бромида серебра в виде мелкокристаллического желтоватого осадка. Если оба вещества разогреть до 150-200°С, то молекула брома, состоящая из двух атомов Br2, под воздействием энергии теплоты соединится с двумя одноатомными молекулами 2Ag.

2Ag + Br₂ → 150-200°С → 2AgBr

На выходе образовалось то же самое вещество:

• с плотностью 6,47 т/м3;
• молярной массой 187,772 г/моль;
• с Т°С плавления 432°C;
• с Т°С кипения 1502°C;
• и с растворимостью в воде 0,000014 г/100 г (при 25°C).

Если микрочастицы бромида серебра поместить внутрь стекла, откуда молекулы AgBr не могут выйти из заточения наружу, такое стекло на свету будет темнеть, а в темноте светлеть. Так работают очки-хамелеоны.

Не бромом единым

Аргентум — благородный металл, не лишенный химической активности, способный вступать в реакции с другими веществами. Например, с йодом, близким родственником брома по галогеновой группе. Это соединение, иодид серебра AgI, тоже подвержено фотолизу и используется для получения светочувствительных пленок. С ним можно встретиться в природе, где он существует в виде прозрачных лимонно-желтых кристаллов. Минерал называется иодаргирит. А еще йодид серебра используется в качестве дождеобразуещего агента: распыленный в верхних слоях атмосферы, он провоцирует образование очагов конденсации. Из пара облаков образуются капельки воды и проливаются дождем.

AgI токсичен, для работы с ним требуется специальный допуск и соблюдение правил техники безопасности. Если через аммиачный раствор оксида серебра пропустить ацетилен, то произойдет выпадение ацетиленида серебра — осадка, который имеет белый цвет. Получение ацетиленида требуется при производстве взрывчатых веществ. Но само вещество очень неустойчивое.

В окружающем нас воздухе всегда присутствует сероводород, состоящий из серы и водорода — двух очень активных элементов. Встречаясь с Аg, сера освобождается от водорода и привязывается к серебру, образуя сульфид серебра Ag₂S. Происходит потемнение металла. Иногда это выглядит благородно, иногда портит вид ювелирного украшения, и люди суеверно ожидают заболевания или порчи и дурного сглаза. На самом деле это обычная химическая реакция и никакой мистики.

В природе Ag₂S присутствует как минерал аргентит, известный с начала XIX века. Русские рудознавцы называли его серебряным блеском. Очень ценная серебряная руда. Ее добыча и разделка дает возможность получать сразу два важных материала: серу и аргентум.

Существует модификация природного сульфида серебра — акантит. Впервые описан в середине XIX века в Чехии, но большая часть разработанных месторождений находится в Мексике.

Бромид серебра I

Бромид серебра I
Систематическое наименование	Серебра бромид
Хим. формула	AgBr
Рац. формула	AgBr
Состояние	твёрдое
Молярная масса	187,7722 г/моль г/моль
Плотность	6,47 г/см³
Температура
• плавления	424 °C
• кипения	1505 °C
Мол. теплоёмк.	52,3 Дж/(моль·К)
Энтальпия
• образования	-100,7 кДж/моль
Удельная теплота испарения	942600 Дж/кг
Удельная теплота плавления	46865 Дж/кг
Растворимость
• в воде	10 −5 г/100 мл при 20 °C
Рег. номер CAS	7785-23-1
PubChem	66199
Рег. номер EINECS	232-076-8
SMILES
ChemSpider	59584
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.

Бромид серебра — (Бромистое серебро) (также устар. бромит или бромаргирит) — светло-жёлтое кристаллическое вещество, нерастворимое в воде, имеет ионное строение.

Содержание

• 1 Физические свойства
• 2 Получение
• 3 Химические свойства
• 4 Применение
• 5 Токсичность

Физические свойства

Диамагнитные желтые кубические гранецентрированные кристаллы, пространственная группа Fm3m, Z=4 (а=0,5549 нм). При температуре >259 °C переходит в ромбическую модификацию.

Может образовывать коллоидные растворы.

Получение

Известен природный минерал бромаргирит (англ. Bromargyrite ) состоящий из AgBr с примесями хлора и йода. Представляет собой прозрачные или полупрозрачные кристаллы, желтоватого, зеленовато-коричневого или ярко-зелёного цвета, в зависимости от примесей. Месторождения в Мексике, Чили и западной Европе.

Бромид серебра может быть получен при взаимодействии любой растворимой соли серебра с раствором любого бромида или бромистоводородной кислоты. Чаще всего используется нитрат серебра и бромид калия или натрия:

В этой реакции выпадает осадок мелкокристаллического слегка жёлтого бромида серебра. Эта реакция часто используется в аналитической химии для качественного и количественного определения серебра. При определённых условиях (чистота и концентрации) вместо осадка может образовываться коллоидный раствор.

Возможно получение бромида серебра непосредственно из элементов:

2 Ag + Br₂ → 150−200oC 2 AgBr

Химические свойства

Как и многие другие соединения серебра, бромид способен образовывать растворимые комплексы с некоторыми лигандами (CN − , NH₃ и т. п.):

Бромид серебра подвергается фотолитической диссоциации:

2 AgBr → hν 2 Ag + Br₂

Эта реакция лежит в основе большинства фотографических процессов.

В химических лабораториях, как правило, отходы от работы с соединениями серебра не выбрасывают, а регенерируют вновь. Для этого смесь осадков солей серебра отделяют от надосадочной жидкости, не содержащей серебра, промывают и вводят во взаимодействие с цинком и небольшим количеством сильной минеральной кислоты (к примеру, серной). Так как осадки солей серебра — малорастворимые вещества, то и концентрация ионов серебра над осадком невелика, поэтому реакция с цинком протекает весьма медленно (сутки и более). Схема реакции:

Серебро в данной реакции выделяется в виде серого мелкого порошка. После этого оно может быть переплавлено либо же растворено в азотной кислоте с образованием нитрата серебра — основным препаратом серебра, из которого получаются остальные соединения.

Применение

Явление фотодиссоциации бромида серебра используется в фотографии (в черно-белой или в смеси с сенсибилизаторами в цветной). Также бромид серебра применяется для создания специальных стёкол, изменяющих свою прозрачность при разной освещённости. При облучении стекла с примесью бромида серебра происходит разложение последнего с образованием мелкодисперсных частичек серебра — стекло темнеет. В темноте происходит обратный процесс (потому что свободный бром не способен покинуть образующиеся полости в стекле) и стекло вновь становится прозрачным.

Токсичность

Растворимость бромида серебра в воде невелика, поэтому при употреблении бромида серебра перорально большая часть его выводится с калом. При систематическом употреблении возможно накопление в организме и отложение в освещенных участках тела металлического серебра, что сопровождается приобретением кожей серого оттенка (аргироз). Никаких негативных ощущений при этом у больных не наблюдается, зато указывается на лучшую сопротивляемость организма болезням, что подтверждает бактерицидные свойства серебра.

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.

• 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:

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.