산화은은 그의 화학식의 Ag 인 무기 화합물 2 O. 원자 결합 힘이 전체적으로 이온 성인 에서 자연; 따라서 이것은 음이온 O2- 와 정전 기적으로 상호 작용 하는 두 개의 Ag + 양이온의 비율이있는 이온 성 고체로 구성됩니다 .
산화물 음이온, O 2- 는 표면에있는은 원자와 환경에있는 산소의 상호 작용에서 발생합니다. 철과 다른 많은 금속과 거의 같은 방식입니다. 붉어지고 녹으로 부서지는 대신은 조각이나 보석은 산화은의 특징 인 검은 색으로 변합니다.
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예를 들어, 위의 이미지에서 산화 된은 컵을 볼 수 있습니다. 장식용 광택이 여전히 남아 있지만 표면이 검게 변했습니다. 그렇기 때문에 산화 된은 물체조차도 장식용으로 충분히 매력적으로 간주 될 수 있습니다.
산화은의 특성은 언뜻보기에 원래의 금속 표면을 먹어 치우지 않습니다. 그것은 공기 중의 산소와의 단순한 접촉에 의해 실온에서 형성됩니다. 더 흥미로운 점은 고온 (200 ° C 이상)에서 분해 될 수 있다는 것입니다.
이것은 사진 속의 유리를 잡고 강렬한 불꽃의 열을 가하면 은빛 빛을 되 찾는다는 뜻입니다. 따라서 그 형성은 열역학적으로 가역적 인 과정입니다.
산화은은 또한 다른 특성을 가지며 단순한 공식 Ag 2 O를 넘어 복잡한 구조 조직과 다양한 고체를 포함합니다. 그러나 Ag 2 O는 아마도 Ag 2 O 3 와 함께은 산화물의 가장 대표적인 것입니다.
산화은 구조
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구조는 어떻습니까? 처음에 언급했듯이 이온 성 고체입니다. 이러한 이유로 구조에 Ag-O 또는 Ag = O 공유 결합이있을 수 없습니다. 존재한다면이 산화물의 특성이 크게 변할 것이기 때문입니다. 그런 다음 2 : 1 비율의 Ag + 및 O 2- 이온 이며 정전기 인력을 경험합니다.
결과적으로 산화은의 구조는 이온 력이 공간에서 Ag + 및 O2- 이온을 배열하는 방식에 의해 결정됩니다 .
예를 들어, 위의 이미지에는 입방 결정계에 대한 단위 셀이 있습니다. Ag + 양이온 은 은빛 파란색 구체이고 O 2- 붉은 구체입니다.
구체의 수를 세면 육안으로 볼 때 은색 9 개와 빨간색 4 개가 있음을 알 수 있습니다. 그러나 큐브 내에 포함 된 구체의 조각 만 고려됩니다. 이들을 세어 전체 구체의 일부이므로 Ag 2 O 의 2 : 1 비율을 충족해야합니다 .
다른 4 개의 Ag +로 둘러싸인 AgO 4 사면체의 구조 단위를 반복함으로써 전체 검은 색 고체가 만들어집니다 (이러한 결정 배열이 가질 수있는 구멍이나 불규칙성을 무시 함).
원자가 번호로 변경
이제 AgO 4 사면체가 아니라 AgOAg 선 (상단 입방체의 꼭지점 관찰) 에 초점을 맞추면 산화은 고체가 선형으로 배열 된 여러 층의 이온으로 구성된다는 것을 알 수 있습니다. 이 모든 것은 Ag + 주위의 "분자"기하학의 결과입니다 .
이것은 이온 구조에 대한 여러 연구에 의해 확증되었습니다.
은은 주로 원자가 +1로 작동합니다. 전자를 잃을 때 그 결과 전자 구성은 4d 10 이며 이는 매우 안정적입니다. Ag 2+ 및 Ag 3+ 와 같은 다른 원자가 는 거의 완전한 d 궤도에서 전자를 잃기 때문에 덜 안정적입니다.
그러나 Ag 3+ 이온 은 Ag 2+에 비해 상대적으로 덜 불안정 합니다. 사실, 그것은 Ag + 의 회사에서 공존 할 수 있어 구조를 화학적으로 풍부하게합니다.
그것의 전자 구성은 4d 8 이며, 어느 정도 안정성을 제공하는 방식으로 짝을 이루지 않은 전자가 있습니다.
Ag + 이온 주위의 선형 기하학과 달리 Ag 3+ 이온 의 선형 기하학 은 정사각형 평면 임을 발견했습니다 . 따라서 Ag 3+ 이온을 갖는 산화은은 AgOAg 라인에 의해 정전 기적으로 연결된 AgO 4 정사각형 (사면체가 아님) 으로 구성된 층으로 구성 됩니다. 단 사정 구조 의 Ag 4 O 4 또는 Ag 2 O ∙ Ag 2 O 3의 경우 입니다.
물리 화학적 특성
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메인 이미지에서 은색 컵의 표면을 긁어 내면 검은 색일뿐만 아니라 갈색 또는 갈색 음영 (상단 이미지)이있는 단색이됩니다. 현재보고 된 물리적 및 화학적 특성 중 일부는 다음과 같습니다.
분자 무게
231.735g / 몰
외관
분말 형태의 흑색 갈색 고체 (이온 성 고체 임에도 불구하고 결정질 외관이 부족합니다). 무취이며 물과 섞여 금속성 맛이납니다
밀도
7.14g / mL.
녹는 점
277-300 ° C 확실히 그것은 단단한은으로 녹습니다. 즉, 액체 산화물을 형성하기 전에 분해 될 수 있습니다.
Kps
20 ° C의 물에서 1.52 ∙ 10-8 따라서 물에 거의 녹지 않는 화합물입니다.
용해도
구조 이미지를주의 깊게 관찰하면 Ag 2+ 및 O 2- 구체의 크기가 거의 다르지 않음을 알 수 있습니다. 이것은 작은 분자 만이 결정 격자의 내부를 통과하여 거의 모든 용매에 용해되지 않게하는 결과를 가져옵니다. 염기와 산과 같이 반응하는 곳을 제외하고.
공유 특성
산화은이 이온 성 화합물이라고 반복적으로 언급되었지만 낮은 융점과 같은 특정 특성은이 진술과 모순됩니다.
확실히, 공유 결합을 나타 내기 위해 Ag 2 O 구조 에 구체와 막대의 모델 을 추가 하는 것으로 충분할 것이기 때문에 공유 특성에 대한 고려는 구조에 대해 설명 된 것을 파괴하지 않습니다 .
마찬가지로, 사면체 및 사각형 AgO 4 평면 과 AgOAg 선은 공유 결합 (또는 이온 공유)에 의해 연결됩니다.
이를 염두에두고 Ag 2 O는 실제로 폴리머가 될 것입니다. 그러나 공유 특성을 가진 이온 성 고체로 간주하는 것이 좋습니다 (결합의 특성이 오늘날 도전으로 남아 있음).
분해
처음에 그 형성은 열역학적으로 가역적이므로 열을 흡수하여 금속 상태로 돌아갑니다. 이 모든 것은 그러한 반응에 대한 두 가지 화학 방정식으로 표현할 수 있습니다.
4Ag (s) + O 2 (g) => 2Ag 2 O (s) + Q
2Ag 2 O (s) + Q => 4Ag (s) + O 2 (g)
여기서 Q는 방정식에서 열을 나타냅니다. 이것은 산화 된은 컵의 표면을 타는 불이 은빛 컵을 은빛 빛으로 되 돌리는 이유를 설명합니다.
따라서 Ag 2 O (l)는 열에 의해 즉시 분해되기 때문에 가정하기 어렵습니다 . 압력이 너무 높아서 상기 갈색 흑색 액체를 얻지 않는 한.
명명법
Ag 2+ 및 Ag 3+ 이온의 가능성이 일반적이고 우세한 Ag + 외에도 도입되었을 때 '산화은'이라는 용어는 Ag 2 O 를 지칭하기에 불충분 해 보이기 시작했습니다 .
이것은 Ag + 이온 이 다른 것보다 더 풍부하기 때문에 Ag 2 O가 유일한 산화물로 간주됩니다. 정확하지 않습니다.
Ag 2+ 가 불안정성을 고려할 때 실질적으로 존재하지 않는 것으로 간주 되면 원자가 +1 및 +3을 가진 이온 만있을 것입니다. 즉, Ag (I) 및 Ag (III)입니다.
발렌시아 1 세와 3 세
Ag (I)는 가장 낮은 원자가를 가진 것이므로 argentum 이름에 접미사 –oso를 추가하여 이름을 지정합니다. 따라서 Ag 2 O는 산화은 또는 체계적인 명명법에 따라 일산화 이중 판입니다.
Ag (III)가 완전히 무시되면 전통적인 명명법은 산화은 대신 산화은이어야합니다.
반면 Ag (III)는 가장 높은 원자가이며 접미사 –ico가 이름에 추가됩니다. 따라서 Ag 2 O 3 은 산화은입니다 ( 3 개의 O 2- 와 함께 2 Ag 3+ 이온 ). 또한 체계적인 명명법에 따른 이름은 삼산화 diplata입니다.
Ag 2 O 3 의 구조를 관찰 하면 산소가 아닌 오존 O 3 에 의한 산화 산물이라고 추정 할 수있다 . 따라서 Ag-OOO-Ag 또는 Ag-O 3 -Ag 결합을 가진 공유 화합물이기 때문에 공유 특성이 커야합니다 .
복잡한 산화은에 대한 체계적인 명명법
Ag 4 O 4 또는 Ag 2 O ∙ Ag 2 O 3 로도 표기되는 AgO 는 은의 산화물 (I, III)입니다. 체계적인 명명법에 따른 이름은 다음과 같습니다 : tetraplata의 tetraoxide.
이 명명법은 다른 화학 양 론적으로 복잡한은 산화물과 관련하여 큰 도움이됩니다. 예를 들어, 두 고체 2Ag 2 O ∙ Ag 2 O 3 및 Ag 2 O ∙ 3Ag 2 O 3을 가정 합니다.
더 적절한 방법으로 첫 번째를 쓰는 것은 다음과 같습니다 : Ag 6 O 5 (Ag와 O의 원자를 세고 더하기). 그 이름은 hexaplate pentoxide가 될 것입니다. 이 산화물은 Ag 2 O (6 : 5 <2 : 1) 보다은 조성이 덜 풍부 합니다.
다른 방식으로 두 번째 솔리드를 작성하는 동안 Ag 8 O 10 입니다. 그 이름은 옥타은 데카 옥사이드 (8:10 또는 4 : 5 비율)입니다. 이 가상의 산화은은 "매우 산화"될 것입니다.
응용
산화은의 새롭고 정교한 용도를 찾는 연구는 오늘날까지 계속되고 있습니다. 그 용도 중 일부는 다음과 같습니다.
-암모니아, 질산 암모늄 및 물에 용해되어 Tollens 시약을 형성합니다. 이 시약은 유기 화학 실험실의 정성 분석에 유용한 도구입니다. 이것은 긍정적 인 반응으로 시험관에 "은 거울"의 형성과 함께 샘플에서 알데히드의 존재를 결정할 수있게합니다.
-금속 아연과 함께 1 차 아연-은 산화물 전지를 형성합니다. 이것은 아마도 가장 일반적이고 가정적인 용도 중 하나 일 것입니다.
-예를 들어 CO 2를 흡수하는 가스 정화기 역할을합니다 . 가열되면 갇힌 가스를 방출하고 여러 번 재사용 할 수 있습니다.
-은의 항균 특성으로 인해 산화물은 생물 분석 및 토양 정화 연구에 유용합니다.
-알데히드를 카르 복실 산으로 산화시킬 수있는 순한 산화제입니다. 또한 Hofmann 반응 (3 차 아민)에 사용되며 시약 또는 촉매로 다른 유기 반응에 참여합니다.
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