Сульфид серебра

Сульфид серебра
Систематическое название	Сульфид серебра(I)
Химическая формула	Ag2S
Внешний вид	твёрдое вещество серо-черного цвета
Свойства
Молярная масса	247,8 г/моль
Температура плавления	832 °C (1105.15 К)
Фазовые переходы	176,3 °C (α → β) 592 °C (β → γ)
Плотность	7,317 г/см³
Твёрдость по Моосу	2—2,5
Растворимость в воде	6,5·10−16 г/100 мл
Произведение растворимости	7,2·10−50
Структура
Кристаллическая решётка	моноклинная
Термодинамические свойства
Стандартная энтальпия образования	−33 кДж/моль
Энтальпия плавления	+14,06 кДж/моль
Стандартная молярная энтропия	+144 Дж/(К·моль)
Стандартная энергия образования Гиббса	−41 кДж/моль
Классификация
Регистрационный номер CAS	21548-73-2
Регистрационный номер EC	244-438-2
Безопасность
R-фразы	R36/37/38
S-фразы	S26, S36
Символы опасности
Где это не указано, данные приведены при стандартных условиях (25 °C, 100 кПа).

Сульфи́д серебра́(I) — неорганическое вещество с химической формулой Ag₂S, принадлежащее к классу бинарных соединений, также может рассматриваться как соль серебра и сероводородной кислоты.

Нахождение в природе

Сульфид серебра в природе встречается в виде минералов акантита, аргентита и маккинстриита. Основные свойства этих минералов представлены в таблице.

	Акантит[1]	Аргенит[2]	Маккинстриит[3]
Состав	Ag2S	Ag2S	Ag1,2Cu0,8S
Цвет	серо-чёрный	темно-серый	чёрный
Сингония	моноклинная	ромбическая	ромбическая
Плотность, г/см3	7,326	7,317	6,61
Твердость по Моосу	2 - 2,5	2 - 2,5	1,5 - 2,5

Физические свойства

Сульфид серебра — твердое вещество серо-чёрного цвета, является наименее растворимым в воде соединением серебра, в очень тонких пленках придает металлическому серебу розоватую окраску.^{[источник не указан 262 дня]} Нерастворим в этаноле^[4].

Ag₂S существует в трёх кристаллических модификациях:

• α-Ag₂S, моноклинная сингония, пространственная группа P 2₁/c, a = 0,4231 нм, b = 0,6930 нм, c = 0,9526 нм, β = 125,48°, Z = 8, d = 7.317 г/см³;
• β-Ag₂S, кубическая сингония, пространственная группа I m3m, a = 0,4884 нм, Z = 2, d = 7.2 г/см³;
• γ-Ag₂S, кубическая сингония, пространственная группа P n3, a = 0,634 нм, Z = 4, d = 6.42 г/см³.

Температуры фазовых переходов α→β 176,3 °C, β→γ 592 °C. Сульфид серебра склонен к образованию нестехиометрических соединений Ag₂S_x, где x=~1, свойства которых могут сильно отличаться от стехиометрических.

Химические свойства

Переведение в раствор

Сульфид серебра не реагирует с кислотами при комнатной температуре.

• При нагревании растворяется в концентрированной азотной кислоте:

$\mathsf{Ag_2S + 10HNO_3 \longrightarrow 2AgNO_3 + H_2SO_4 + 8NO_2 \uparrow + 4H_2O}$

• За счет комплексообразования растворяется при комнатной температуре в концентрированных растворах цианидов:

$\mathsf{Ag_2S + 4KCN \rightleftarrows 2K[Ag(CN)_2] + K_2S}$

$\mathsf{2Ag_2S + 8KCN + 2O_2 +H_2O \longrightarrow 4K[Ag(CN)_2] + K_2SO_3S + 2KOH}$

Восстановление серебра

Следующие реакции сульфида серебра приводят к восстановлению металлического серебра:

• Нагревание в токе кислорода до 500 — 600 °C:

$\mathsf{Ag_2S + O_2 \longrightarrow 2Ag +SO_2\uparrow}$

• Нагревание с сульфатом серебра выше 300 °C:

$\mathsf{Ag_2S + Ag_2SO_4 \longrightarrow 4Ag \downarrow + 2SO_2 \uparrow}$

Восстановление с помощью алюминия в концентрированном горячем растворе щёлочи:

• Растворение металлического алюминия в щёлочи с образованием атомарного водорода:

$\mathsf{Al + NaOH + 3H_2O \longrightarrow Na[Al(OH)_4] + 3H^0}$

• Восстановление атомарным водородом серебра из сульфида:

$\mathsf{Ag_2S + 2H^0 + 2NaOH \longrightarrow 2Ag \downarrow + 2H_2O + Na_2S}$

Получение

Сульфид серебра может быть получен следующими способами:

• Прямым синтезом из простых веществ при температуре выше 200 °C:

$\mathsf{2Ag + S \longrightarrow \ Ag_2S}$

• Окислением металлического серебра сероводородом в присутствии влаги или кислорода воздуха:

$\mathsf{2Ag + H_2S \longrightarrow Ag_2S + H_2 \uparrow}$

$\mathsf{4Ag + 2H_2S + O_2 \longrightarrow 2Ag_2S + 2H_2O}$

• Осаждением из растворов с помощью реакций ионного обмена, например:

$\mathsf{2AgNO_3 + Na_2S \longrightarrow 2NaNO_3 + Ag_2S \downarrow}$

Применение

Руды, содержащие сульфид серебра, являются одним из видов сырья для промышленного получения металлического серебра. Чистый сульфид серебра применяется как компонент твёрдых электролитов, полупроводниковых материалов^[5].

Сульфид серебра используется в качестве катализатора в некоторых реакциях^[6].

Токсичность

При попадании в глаза вызывает раздражение. При длительном контакте с кожей может вызывать аргирию.

Токсично для рыб: править] Примечания

1. ↑ Акантит на webmineral.com. Архивировано из первоисточника 1 мая 2012.
2. ↑ Аргентит на webmineral.com. Архивировано из первоисточника 1 мая 2012.
3. ↑ Маккинстриит на webmineral.com. Архивировано из первоисточника 1 мая 2012.
4. ↑ Лидин Р.А., Молочко В.А., Андреева Л.Л. Реакции неорганических веществ: справочник. — М: Дрофа, 2007. — С. 14-15.
5. ↑ Сульфид серебра на xumuk.ru. Архивировано из первоисточника 1 мая 2012.
6. ↑ Соединения серебра.(недоступная ссылка — история)

См. также

• Аргентит