Hopeabromidin (AgBr) rakenne, synteesi, ominaisuudet ja käyttötarkoitukset



hopeabromidi on epäorgaaninen suola, jonka kemiallinen kaava on AgBr. Sen kiinteä aine koostuu Ag-kationeista+ ja anionit Br- suhde 1: 1, jota vetävät sähköstaattiset voimat tai ioniset sidokset. Se voidaan nähdä kuin jos metalli hopea olisi tuottanut yhden sen valenssielektroneista molekyylibromiin.

Sen luonne muistuttaa "veljensä" kloridia ja hopeajodidia. Kolme suolaa ovat veteen liukenemattomia, niillä on samanlaisia ​​värejä ja lisäksi ne ovat herkkiä valolle; eli ne kärsivät valokemiallisista reaktioista. Tätä ominaisuutta on käytetty valokuvien hankinnassa, Ag-ionien pelkistyksen tuloksena+ metallinen hopea.

Ylemmässä kuvassa on esitetty Ag-ionipari+br-, jossa valkoiset ja ruskeat pallot vastaavat Ag-ioneja+ ja Br-, vastaavasti. Tällöin ne edustavat ionisidosta Ag-Br: nä, mutta on tarpeen osoittaa, että molempien ionien välillä ei ole sellaista kovalenttista sidosta.

Se voi tuntua ristiriitaiselta, jos hopea antaa väritöntä valokuvaa mustalle värille. Tämä johtuu siitä, että AgBr reagoi valon kanssa ja luo piilevän kuvan; mikä siis vahvistuu lisäämällä hopean vähentämistä.

indeksi

  • 1 Hopeabromidin rakenne
    • 1.1 Kristalliviat
  • 2 Yhteenveto
  • 3 Ominaisuudet
    • 3.1 Ulkonäkö
    • 3.2 Molekyylipaino
    • 3.3 Tiheys
    • 3.4 Sulamispiste
    • 3.5 Kiehumispiste
    • 3.6 Liukoisuus veteen
    • 3.7 Taitekerroin
    • 3.8 Lämpöteho
    • 3.9 Valoherkkyys
  • 4 Käyttö
  • 5 Viitteet

Hopeabromidin rakenne

Yllä on hopeabromidin verkko tai kristallirakenne. Tässä on tarkempi esitys Ag: n ioniradioiden välisestä koon erosta+ ja Br-. Br anionit-, tilavampia, ne jättävät välimatkat, joissa Ag-kationit sijaitsevat+, jota ympäröi kuusi Br- (ja päinvastoin).

Tämä rakenne on ominaista kuutiolliselle kiteiselle järjestelmälle, erityisesti kalliumsuolatyypille; sama, kuten esimerkiksi natriumkloridilla, NaCl: lla. Itse asiassa kuva helpottaa tätä aikaansaamalla täydellisen kuutiometrin.

Ensi silmäyksellä voidaan huomata, että ionien koon välillä on jonkin verran eroa. Tämä ja ehkä Agin sähköiset ominaisuudet+ (ja joidenkin epäpuhtauksien mahdollinen vaikutus) johtaa virheiden esiintymiseen AgBr-kiteissä; eli sivustoja, joissa ionien järjestysjärjestys avaruudessa on "rikki".

Kristalliviat

Nämä viat koostuvat puuttuvien tai syrjäytyneiden ionien jättämistä tyhjiöistä. Esimerkiksi kuuden Br-anionin välillä- tavallisesti Agationin pitäisi olla+; mutta sen sijaan voi olla aukko, koska hopea on siirtynyt toiseen kuiluun (Frenkelin vika).

Vaikka ne vaikuttavat kiteiseen verkkoon, ne suosivat hopean reaktioita valolla; ja mitä suuremmat ovat kiteet tai niiden klusterit (jyvien koko), sitä suurempi on vikojen määrä ja siksi se on herkempi valolle. Myös epäpuhtaudet vaikuttavat rakenteeseen ja tähän ominaisuuteen, erityisesti niihin, joita voidaan vähentää elektronien avulla.

Jälkimmäisen seurauksena suuret AgBr-kiteet tarvitsevat vähemmän valoa altistumista; eli ne ovat toivottavampia valokuvaustarkoituksiin.

synteesi

Laboratoriossa voit syntetisoida hopeabromidia sekoittamalla hopeanitraatin vesiliuosta AgNO3, suolan natriumbromidin NaBr kanssa. Ensimmäinen suola edistää hopeaa ja toinen bromidi. Seuraavassa on kaksoissiirtymä- tai metateesireaktio, jota voidaan esittää alla esitetyllä kemiallisella yhtälöllä:

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

Huomaa, että natriumnitraatti, NaNO3, se liukenee veteen, kun taas AgBr saostuu kiinteänä aineena, jolla on heikko keltainen väri. Sen jälkeen kiinteä aine pestään ja altistetaan tyhjökuivaukselle. NaBr: n lisäksi KBr: tä voitaisiin käyttää myös bromidianionien lähteenä.

Toisaalta luonnollisesti AgBr voidaan saada sen bromyriitin mineraalista ja sen asianmukaisista puhdistusprosesseista.

ominaisuudet

ulkomuoto

Valkoinen keltainen kiinteä aine, joka muistuttaa savea.

Molekyylipaino

187,77 g / mol.

tiheys

6,473 g / ml.

Sulamispiste

432 ° C.

Kiehumispiste

1502 ° C.

Liukoisuus veteen

0,140 g / ml 20 ° C: ssa.

Taitekerroin

2253.

Lämpöteho

270 J / kg · K.

Valoherkkyys

Edellisessä osassa todettiin, että AgBr-kiteissä on vikoja, jotka edistävät tämän suolan herkkyyttä valolle, koska ne loukkuun muodostuneet elektronit; ja siten se teoriassa estää niitä reagoimasta muiden lajien kanssa ympäristössä, kuten esimerkiksi ilmassa olevaan happeen.

Elektroni vapautuu Br-reaktiosta- fotonilla:

br- + hv => 1 / 2Br2 + ja-

Huomaa, että Br esiintyy2, joka värjää kiinteän punaisen, jos sitä ei poisteta. Vapautetut elektronit vähentävät Ag-kationeja+, sen välissä, metalliseen hopeaan (joskus edustettuna Ag: nä)0):

Ag+ + ja- => Ag

Silloin nettoyhtälö

AgBr => Ag + 1 / 2Br2

Kun metallisen hopean "ensimmäiset kerrokset" muodostetaan pinnalle, sanotaan, että on piilevä kuva, joka on edelleen näkymätön ihmisen silmälle. Tämä kuva tehdään miljoonia kertoja näkyvämmäksi, jos toinen kemiallinen laji (kuten hydrokinoni ja pheidoni kehittämisprosessissa) lisää AgBr-kiteiden pelkistymistä metalliseksi hopeaksi

sovellukset

Hopeabromidi on kaikkein käytetyin kaikista sen halogenideista valokuvakalvon ilmoituksen alalla. AgBr levitetään mainituille kalvoille, jotka on valmistettu selluloosa-asetaatista, suspendoitu gelatiiniin (valokuvausemulsio) ja 4- (metyyliamino) fenolisulfaatin (Metol) tai pheidonin ja hydrokinonin läsnäollessa.

Kaikilla näillä reagensseilla voit antaa elämän piilevälle kuvalle; viimeistele ja nopeuta ionisen hopean muuntamista metalliksi. Mutta jos et edetä tiettyyn huolenpitoon ja kokemukseen, kaikki hopeanvärinen pinta ruostuu ja mustien ja valkoisten värien välinen kontrasti päättyy.

Siksi valokuvakalvojen pysäytys-, kiinnitys- ja pesuvaiheet ovat välttämättömiä.

On olemassa taiteilijoita, jotka pelaavat näillä prosesseilla siten, että ne luovat harmaiden vivahteita, jotka rikastuttavat kuvan kauneutta ja omaa perintöä; ja kaikki tämä he tekevät, joskus ehkä epäilemättä sitä, kemiallisten reaktioiden ansiosta, joiden teoreettinen perusta voi olla hieman monimutkainen, ja AgBr-valolle herkkä ja joka on lähtökohta.

viittaukset

  1. Wikipedia. (2019). Hopeabromidi. Haettu osoitteesta: en.wikipedia.org
  2. Michael W. Davidson. (13. marraskuuta 2015). Polarisoitu valo digitaalinen kuvagalleria: hopeabromidi. Olympus. Haettu osoitteesta: micro.magnet.fsu.edu
  3. Crystran Oy (2012). Hopeabromidi (AgBr). Haettu osoitteesta crystran.co.uk
  4. Lothar Duenkel, Juergen Eichler, Gerhard Ackermann ja Claudia Schneeweiss. (29. kesäkuuta 2004). Itse tehdyt hopeabromidipohjaiset emulsiot käyttäjille holografiassa: valmistus, käsittely ja käyttö, Proc. SPIE 5290, käytännön holografia XVIII: Materiaalit ja sovellukset; doi: 10,117 / 12,525035; https://doi.org/10.1117/12.525035
  5. Alan G. Shape. (1993). Epäorgaaninen kemia (Toinen painos.). Reverté Editorial.
  6. Carlos Güido ja Ma Eugenia Bautista. (2018). Johdatus valokuvauskemiaan. Haettu osoitteesta fotografia.ceduc.com.mx
  7. García D. Bello. (9. tammikuuta 2014). Kemia, valokuvaus ja Chema Madoz. Talteen otettu: dimetilsulfuro.es