PERAK SULFIDA (AG2S): STRUKTUR, SIFAT DAN KEGUNAANNYA - KIMIA - 2026

The sulfida perak adalah sebatian organik yang kimia formula adalah Ag ₂ S. Ia terdiri daripada pepejal kelabu-hitam yang dibentuk oleh kation Ag ⁺ dan anion S ^2- dalam 2: 1. S ^2- sangat mirip dengan Ag ⁺ , kerana keduanya adalah ion lembut dan mereka berjaya menstabilkan satu sama lain.

Hiasan perak cenderung menjadi gelap, kehilangan kilauan khasnya. Perubahan warna bukanlah produk pengoksidaan perak, tetapi tindak balasnya dengan hidrogen sulfida yang terdapat di persekitaran pada kepekatan rendah; Ini boleh terjadi akibat pembusukan atau penurunan tumbuh-tumbuhan, haiwan atau makanan yang kaya dengan sulfur.

Sumber: Rob Lavinsky, iRocks.com - CC-BY-SA-3.0, melalui Wikimedia Commons

H ₂ S, yang molekulnya membawa atom sulfur, bertindak balas dengan perak mengikut persamaan kimia berikut: 2Ag (s) + H ₂ S (g) => Ag ₂ S (s) + H ₂ (g)

Oleh itu, Ag ₂ S bertanggungjawab untuk lapisan hitam yang terbentuk di perak. Walau bagaimanapun, secara semula jadi sulfida ini juga terdapat dalam mineral Acantite dan Argentite. Kedua-dua mineral tersebut dibezakan dari yang lain dengan kristal hitam berkilat mereka, seperti pepejal dalam gambar di atas.

Ag ₂ S mempunyai struktur polimorfik, sifat elektronik dan optoelektronik yang menarik, adalah semikonduktor dan berjanji untuk menjadi bahan untuk pengeluaran peranti fotovoltaik, seperti sel suria.

Struktur

Sumber: Oleh CCoil, dari Wikimedia Commons

Gambar atas menggambarkan struktur kristal sulfida perak. Sfera biru sesuai dengan Ag ⁺ kation , manakala kuning sfera sesuai dengan S ^2- anion . Ag ₂ S bersifat polimorfik, yang bermaksud bahawa ia dapat mengadopsi pelbagai sistem kristal dalam keadaan suhu tertentu.

Bagaimana? Melalui peralihan fasa. Ion disusun sedemikian rupa sehingga kenaikan suhu dan getaran pepejal tidak mengganggu keseimbangan tarikan-tolakan elektrostatik. Apabila ini berlaku, dikatakan bahawa terdapat peralihan fasa, dan pepejal itu menunjukkan sifat fizikal baru (seperti kilauan dan warna).

Ag ₂ S pada suhu normal (di bawah 179ºC) mempunyai struktur kristal monoklinik (α-Ag ₂ S). Selain fasa pepejal ini terdapat dua yang lain: bcc (kubik berpusat pada badan) antara 179 hingga 586ºC, dan fcc (kubik berpusat pada wajah) pada suhu yang sangat tinggi (δ- Ag ₂ S).

Mineral argentit terdiri daripada fasa fcc, juga dikenali sebagai β-Ag ₂ S. Setelah disejukkan dan diubah menjadi acanthite, ciri strukturnya digabungkan. Oleh itu, kedua-dua struktur kristal wujud bersama: monoklinik dan bcc. Oleh itu, pepejal hitam dengan nada terang dan menarik muncul.

Hartanah

Berat molekul

247.80 g / mol

Penampilan

Kristal hitam kelabu

Bau

Tandas.

Takat lebur

836 ° C. Nilai ini sesuai dengan kenyataan bahawa Ag ₂ S adalah sebatian dengan watak ionik kecil dan, oleh itu, mencair pada suhu di bawah 1000ºC.

Keterlarutan

Di dalam air hanya 6.21 ∙ 10 ^-15 g / L pada suhu 25ºC. Maksudnya, jumlah pepejal hitam yang larut boleh diabaikan. Ini, sekali lagi, disebabkan oleh watak polar rendah ikatan Ag-S, di mana tidak ada perbezaan yang signifikan dalam elektronegativiti antara kedua atom.

Juga, Ag ₂ S tidak larut dalam semua pelarut. No molekul cekap boleh memisahkan lapisan kristal ke dalam solvated Ag ⁺ dan S ^2- ion.

Struktur

Dalam gambar struktur, anda juga dapat melihat empat lapisan ikatan S-Ag-S, yang saling bergerak ketika pepejal mengalami pemampatan. Tingkah laku ini bermaksud bahawa, walaupun merupakan semikonduktor, ia adalah mulur seperti banyak logam pada suhu bilik.

Lapisan S-Ag-S sesuai dengan betul kerana geometri sudut mereka yang dilihat sebagai zigzag. Oleh kerana terdapat daya mampatan, mereka bergerak pada paksi anjakan, sehingga menyebabkan interaksi bukan kovalen baru antara atom perak dan sulfur.

Indeks biasan

2.2

Pemalar dielektrik

6

Elektronik

Ag ₂ S adalah semikonduktor amfoterik, iaitu, ia berperilaku seolah-olah jenis n dan jenis p. Ia juga tidak rapuh, jadi telah dipelajari untuk penerapannya dalam alat elektronik.

Reaksi pengurangan

Ag ₂ S dapat diturunkan menjadi perak logam dengan memandikan kepingan hitam dengan air panas, NaOH, aluminium dan garam. Tindak balas berikut berlaku:

3Ag ₂ S (s) + 2Al (s) + 3H ₂ O (l) => 6Ag (s) + 3H ₂ S (ac) + Al ₂ O ₃ (s)

Tatanama

Perak, yang konfigurasi elektronnya adalah 4d ¹⁰ 5s ¹ , hanya boleh kehilangan satu elektron: orbitnya yang paling luar 5s. Oleh itu, kation Ag ⁺ dibiarkan dengan konfigurasi elektronik 4d ¹⁰ . Oleh itu, ia mempunyai keberanian unik +1, yang menentukan sebatiannya yang harus disebut.

Sulfur, sebaliknya, mempunyai konfigurasi elektronik 3s ² 3p ⁴ , dan memerlukan dua elektron untuk menyelesaikan oktet valensinya. Apabila memperoleh dua elektron ini (dari perak), ia diubah menjadi anion sulfida, S ^2- , dengan konfigurasi. Iaitu isoelektronik kepada argon gas mulia.

Oleh itu, Ag ₂ S mesti dinamakan mengikut nomenklatur berikut:

Sistematik

Di- perak mono sulfida . Di sini bilangan atom setiap elemen dipertimbangkan dan mereka ditandakan dengan awalan pengangka Yunani.

Stok

Sulfida perak. Oleh kerana ia mempunyai nilai valensi unik +1, ia tidak ditentukan dengan angka Rom dalam tanda kurung: perak (I) sulfida; yang tidak betul.

Tradisional

Sulfide ARGENT ico . Oleh kerana perak "berfungsi" dengan nilai valensi +1, akhiran -ico ditambahkan ke argentum nama Latinnya.

Permohonan

Sebilangan kegunaan novel untuk Ag ₂ S adalah seperti berikut:

-Penyelesaian koloid nanopartikelnya (dengan ukuran yang berbeza), mempunyai aktiviti antibakteria, tidak beracun, dan oleh itu boleh digunakan dalam bidang perubatan dan biologi.

Nanopartikelnya dapat membentuk apa yang dikenali sebagai titik kuantum. Mereka menyerap dan memancarkan sinaran dengan intensiti yang lebih besar daripada banyak molekul organik pendarfluor, sehingga mereka dapat menggantikan yang terakhir sebagai penanda biologi.

-Struktur α-Ag ₂ S menjadikannya mempamerkan sifat elektronik yang mencolok untuk digunakan sebagai sel suria. Ini juga merupakan titik permulaan untuk sintesis bahan dan sensor termoelektrik baru.

Rujukan

1. Tandakan Peplow. (17 April 2018). Sulfida perak semikonduktor membentang seperti logam. Diambil dari: cen.acs.org
2. Kerjasama: Pengarang dan penyunting jilid III / 17E-17F-41C () Struktur kristal sulfida perak (Ag2S). Dalam: Madelung O., Rössler U., Schulz M. (eds) Elemen Tidak Berikat Tetrahedrally dan Sebatian Perduaan I. Landolt-Börnstein - Kumpulan III Perkara Berkondisi (Data Numerik dan Hubungan Fungsional dalam Sains dan Teknologi), jilid 41C. Springer, Berlin, Heidelberg.
3. Wikipedia. (2018). Sulfida perak. Diambil dari: en.wikipedia.org
4. Stanislav I. Sadovnikov & col. (Julai 2016). Nanopartikel perak sulfida Ag ₂ S dan larutan koloid: Sintesis dan sifat. Diambil dari: sciencedirect.com
5. Bahan Azo. (2018). Semikonduktor Perak Sulfida (Ag ₂ S). Diambil dari: azom.com
6. A. Nwofe. (2015). Prospek dan cabaran filem nipis sulfida perak: Satu tinjauan. Bahagian Sains Bahan & Tenaga Diperbaharui, Jabatan Fizik Industri, Universiti Negeri Ebonyi, Abakaliki, Nigeria.
7. UMassAmherst. (2011). Demonstrasi Kuliah: membersihkan perak yang dicemari. Diambil dari: lecturedemos.chem.umass.edu
8. Kaji. (2018). Apa itu Perak Sulfida? - Formula & Kegunaan Kimia. Diambil dari: study.com