Zilverbromide (AgBr) structuur, synthese, eigenschappen en toepassingen



de zilverbromide is een anorganisch zout waarvan de chemische formule AgBr is. Zijn solide bestaat uit Ag-kationen+ en anionen Br- in een verhouding van 1: 1, aangetrokken door elektrostatische krachten of door ionische bindingen. Het kan worden gezien alsof het metaalzilver een van zijn valentie-elektronen tot moleculair broom had opgeleverd.

De aard ervan lijkt op zijn "broers" chloride en zilverjodide. De drie zouten zijn onoplosbaar in water, hebben vergelijkbare kleuren en zijn bovendien gevoelig voor licht; dat wil zeggen, zij lijden aan fotochemische reacties. Deze eigenschap is gebruikt bij het verkrijgen van foto's, het resultaat van de vermindering van Ag-ionen+ tot metallic zilver.

In het bovenste beeld wordt een Ag-ionenpaar getoond+Br-, waarin de witte en bruine bollen overeenkomen met de Ag-ionen+ en Br-, respectievelijk. Hier stellen ze de ionische binding voor als Ag-Br, maar het is noodzakelijk om aan te geven dat er geen dergelijke covalente binding is tussen beide ionen.

Het lijkt misschien tegenstrijdig voor zilver om de zwarte kleur van kleurloze foto's bij te dragen. Dit komt omdat AgBr reageert met licht, waardoor een latent beeld wordt gegenereerd; welke dan intensiveert door de vermindering van zilver te vergroten.

index

  • 1 Structuur van zilverbromide
    • 1.1 Kristalgebreken
  • 2 Samenvatting
  • 3 Eigenschappen
    • 3.1 Uiterlijk
    • 3.2 Molecuulmassa
    • 3.3 Dichtheid
    • 3.4 Smeltpunt
    • 3.5 Kookpunt
    • 3.6 Oplosbaarheid in water
    • 3.7 Brekingsindex
    • 3.8 Verwarmingscapaciteit
    • 3.9 Gevoeligheid voor licht
  • 4 Gebruik
  • 5 Referenties

Structuur van zilverbromide

Hierboven heb je het netwerk of de kristalstructuur van zilverbromide. Hier is een meer accurate weergave van het verschil in grootte tussen de ionische stralen van Ag+ en Br-. Br anions-, meer volumineus, ze laten tussenruimtes achter waar de Ag-kationen zich bevinden+, die wordt omringd door zes Br- (en vice versa).

Deze structuur is kenmerkend voor een kubisch kristallijn systeem, specifiek van het steenzouttype; hetzelfde, bijvoorbeeld wat betreft natriumchloride, NaCl. In feite vergemakkelijkt het beeld dit door een perfecte kubieke limiet te bieden.

Op het eerste gezicht kan worden opgemerkt dat er een verschil in grootte is tussen de ionen. Dit, en misschien de elektronische kenmerken van Ag+ (en het mogelijke effect van sommige onzuiverheden), leidt tot de aanwezigheid van defecten in de AgBr-kristallen; dat wil zeggen, sites waar de opeenvolging van ordening van ionen in de ruimte "verbroken" is.

Kristaldefecten

Deze defecten bestaan ​​uit holtes achtergelaten door ontbrekende of verplaatste ionen. Bijvoorbeeld tussen zes Br anionen- normaal zou het Ag-kation moeten zijn+; maar in plaats daarvan kan er een opening zijn omdat het zilver in een andere opening is gekomen (het defect van Frenkel).

Hoewel ze het kristallijnen netwerk beïnvloeden, verkiezen ze de reacties van zilver met licht; en hoe groter de kristallen of het cluster daarvan (grootte van de korrels), des te groter het aantal defecten en zal daarom gevoeliger zijn voor licht. Ook beïnvloeden onzuiverheden de structuur en deze eigenschap, vooral die welke kunnen worden gereduceerd met elektronen.

Als een gevolg van de laatstgenoemde, vereisen grote AgBr-kristallen dat minder blootstelling aan licht wordt verminderd; dat wil zeggen, ze zijn meer wenselijk voor fotografische doeleinden.

synthese

In het laboratorium kun je zilverbromide synthetiseren door een waterige oplossing van zilvernitraat, AgNO, te mengen3, met het zout natriumbromide, NaBr. Het eerste zout draagt ​​het zilver bij, en het tweede het bromide. Wat volgt is een dubbele verplaatsing of metathesereactie die kan worden weergegeven door de onderstaande chemische vergelijking:

AgNO3(aq) + NaBr (s) => NaNO3(aq) + AgBr (s)

Merk op dat het zout natriumnitraat, NaNO3, het is oplosbaar in water, terwijl AgBr precipiteert als een vaste stof met een lichtgele kleur. Vervolgens wordt de vaste stof gewassen en onderworpen aan vacuümdrogen. Naast NaBr kan KBr ook worden gebruikt als een bron van bromide-anionen.

Aan de andere kant kan natuurlijk AgBr worden verkregen door zijn bromyrite-mineraal en de noodzakelijke zuiveringsprocessen ervan.

eigenschappen

verschijning

Witachtig gele vaste stof die op een klei lijkt.

Moleculaire massa

187,77 g / mol.

dichtheid

6,473 g / ml.

Smeltpunt

432 ° C.

Kookpunt

1502 ° C.

Oplosbaarheid in water

0,140 g / ml bij 20 ° C.

Brekingsindex

2253.

Verwarmingscapaciteit

270 J / Kg · K.

Gevoeligheid voor licht

In de vorige paragraaf werd gezegd dat er in AgBr-kristallen defecten zijn die de gevoeligheid van dit zout voor licht bevorderen, omdat ze de gevormde elektronen vangen; en dus, in theorie, voorkomt het dat ze reageren met andere soorten in de omgeving, zoals bijvoorbeeld zuurstof in de lucht.

Het elektron komt vrij uit de Br-reactie- met een foton:

Br- + hv => 1 / 2Br2 + en-

Merk op dat Br voorkomt2, die het effen rood zal verven als het niet wordt verwijderd. Vrijgegeven elektronen verminderen Ag-kationen+, in zijn tussenruimten, op metallisch zilver (soms weergegeven als Ag0):

ag+ + en- => Ag

Na dan de netto vergelijking:

AgBr => Ag + 1 / 2Br2

Wanneer de "eerste lagen" van metallisch zilver op het oppervlak worden gevormd, wordt er gezegd dat er een latent beeld is, nog steeds onzichtbaar voor het menselijk oog. Dit beeld wordt miljoenen keren zichtbaarder gemaakt als een andere chemische soort (zoals hydroquinone en pheidone, in het ontwikkelingsproces) de reductie van AgBr-kristallen tot metallisch zilver verhoogt

toepassingen

Zilverbromide is het meest gebruikte al zijn halogeniden op het gebied van fotografische filmopenbaring. De AgBr wordt aangebracht op de films, gemaakt met celluloseacetaat, gesuspendeerd in een gelatine (fotografische emulsie) en in de aanwezigheid van 4- (methylamino) fenolsulfaat (Metol) of pheidon en hydrochinon.

Met al deze reagentia kun je het latente beeld levend maken; voltooi en versnel de transformatie van ionisch zilver in metaal. Maar als u niet verder gaat met bepaalde zorg en ervaring, zal al het zilver op het oppervlak roesten en zal het contrast tussen de zwart-witte kleuren eindigen.

Dat is de reden waarom de stappen van stop-motion, fixeren en wassen van fotografische films van vitaal belang zijn.

Er zijn kunstenaars die op zo'n manier met deze processen spelen dat ze nuances van grijstinten creëren, die de schoonheid van het beeld en hun eigen nalatenschap verrijken; en dit alles doen ze, soms misschien zonder het te verdenken, dankzij chemische reacties, waarvan de theoretische basis een beetje ingewikkeld kan zijn, en een AgBr die gevoelig is voor licht en die een startpunt vormt.

referenties

  1. Wikipedia. (2019). Zilver bromide. Teruggeplaatst van: en.wikipedia.org
  2. Michael W. Davidson. (13 november 2015). Gepolariseerd licht Digital Image Gallery: Silver Bromide. Olympus. Teruggeplaatst van: micro.magnet.fsu.edu
  3. Crystran Ltd. (2012). Zilverbromide (AgBr). Teruggeplaatst van: crystran.co.uk
  4. Lothar Duenkel, Juergen Eichler, Gerhard Ackermann en Claudia Schneeweiss. (29 juni 2004). Zelfgemaakte emulsies op zilverbromidebasis voor gebruikers in holografie: productie, verwerking en toepassing, Proc. SPIE 5290, Practical Holography XVIII: Materialen en toepassingen; doi: 10.1117 / 12.525035; https://doi.org/10.1117/12.525035
  5. Alan G. Shape. (1993). Anorganische chemie (Tweede editie.). Reverté Editorial.
  6. Carlos Güido en Ma Eugenia Bautista. (2018). Introductie tot fotografische chemie. Teruggeplaatst van: fotografia.ceduc.com.mx
  7. García D. Bello. (9 januari 2014). Chemie, fotografie en Chema Madoz. Hersteld van: dimetilsulfuro.es