硫化銀がその化学式のAgである無機化合物である2 S.それカチオン銀により形成された灰〜黒色の固体から成る+およびアニオンS 2- 1:2です。S 2-はAg +と非常に似ています。どちらもソフトイオンであり、互いに安定するためです。
シルバーのオーナメントは暗くなりがちで、独特の光沢が失われます。色の変化は銀の酸化の産物ではなく、環境中に低濃度で存在する硫化水素との反応の産物です。これは、硫黄が豊富な植物、動物、または食品の腐敗または分解に起因する可能性があります。
出典:Rob Lavinsky、iRocks.com-CC-BY-SA-3.0、Wikimedia Commons経由
分子に硫黄原子が含まれるH 2 Sは、次の化学式に従って銀と反応します。2Ag(s)+ H 2 S(g)=> Ag 2 S(s)+ H 2(g)
したがって、Ag 2 Sは銀の上に形成される黒色層の原因です。しかし、この硫化物は自然界ではミネラルのAcantiteとArgentiteにも含まれています。2つの鉱物は、上の画像の固体のように、光沢のある黒い結晶によって他の多くの鉱物と区別されます。
Ag 2 Sは多形構造を持ち、魅力的な電子的および光電子的特性を持ち、半導体であり、太陽電池などの光起電力デバイスの生産のための材料になると約束されています。
構造
出典:CCoil、Wikimedia Commons
上の画像は硫化銀の結晶構造を示しています。青い球はAg +カチオンに対応し、黄色の球はS 2-アニオンに対応します。Ag 2 Sは多形であるため、特定の温度条件下でさまざまな結晶系を採用できます。
どうやって?相転移による。イオンは、温度の上昇と固体の振動が静電引力-反発力のバランスを乱さないように再配置されます。これが起こるとき、それは相転移があると言われ、したがって固体は新しい物理的特性(光沢や色など)を示します。
AG 2(179ºC以下)常温でSは、単斜晶結晶構造(α-AG有する2 S)を。この固相に加えて、179から586ºCの間のbcc(体を中心とした立方体)と、非常に高温(δ-Ag 2 S)でのfcc(面を中心とした立方体)の2つがあります。
輝銀鉱鉱物はまた、β-Ag系として知られているfcc相から成り2冷却及びacanthiteに変換されるとS.、その構造上の特徴を組み合わせて勝ちます。したがって、単斜晶系とbccの両方の結晶構造が共存します。したがって、明るくて興味深い倍音の黒い固体が現れます。
プロパティ
分子量
247.80 g / mol
外観
灰色がかった黒い結晶
におい
トイレ。
融点
836°C この値は、Ag 2 Sがイオン特性がほとんどない化合物であるため、1000ºC未満の温度で溶融するという事実と一致します。
溶解度
水中では、6.21∙10 -15 g / L、25℃でのみ。つまり、可溶化される黒い固体の量は無視できます。これも、Ag-S結合の極性が低いためであり、2つの原子間の電気陰性度に大きな違いはありません。
また、Ag 2 Sはすべての溶媒に不溶です。分子がその結晶層を溶媒和したAg +とS 2-イオンに効率的に分離することはできません。
構造
構造の画像では、S-Ag-S結合の4つの層も確認できます。これらの層は、固体が圧縮されたときに互いに移動します。この動作は、半導体であるにもかかわらず、室温で多くの金属のように延性があることを意味します。
S-Ag-Sレイヤーは、ジグザグとして表示される角度のあるジオメトリにより、適切にフィットします。圧縮力があるため、それらは変位軸上を移動し、銀原子と硫黄原子間に新しい非共有相互作用を引き起こします。
屈折率
2.2
誘電率
6
エレクトロニック
Ag 2 Sは両性半導体です。つまり、n型およびp型であるかのように動作します。また、もろくないため、電子機器への応用が検討されています。
還元反応
Ag 2 Sは、黒い部分を熱湯、NaOH、アルミニウム、塩で浸すことにより、金属銀に還元できます。次の反応が起こります:
3Ag 2 S(s)+ 2Al(s)+ 3H 2 O(l)=> 6Ag(s)+ 3H 2 S(aq)+ Al 2 O 3(s)
命名法
電子配置が4d 10 5s 1である銀は、1つの電子のみを失うことができます:最も外側の軌道5s。したがって、Ag +カチオンは4d 10電子配置のままになります。したがって、それはその化合物が何と呼ばれるべきかを決定する+1のユニークな価数を持っています。
一方、硫黄は3s 2 3p 4電子構成であり、その価数オクテットを完了するには2つの電子が必要です。それがこれらの2つの電子(銀から)を獲得すると、構成を持つ硫化物アニオンS 2-に変換されます。つまり、希ガスであるアルゴンと等電性です。
したがって、Ag 2 Sは次の命名法に従って命名する必要があります。
系統的
一硫化二銀。ここでは、各要素の原子の数が考慮され、ギリシャの分子の接頭辞が付けられています。
株式
硫化銀。固有の価数は+1であるため、括弧内のローマ数字で指定されていません。硫化銀(I)。不正解です。
伝統的な
硫化物アルゼンチンico。銀は+1の価数で「機能」するため、ラテン名argentumに接尾辞-icoが追加されます。
用途
Ag 2 Sの新しい用途のいくつかは次のとおりです。
-そのナノ粒子のコロイド溶液(サイズが異なる)は抗菌活性があり、毒性がないため、医学および生物学の分野で使用できます。
-そのナノ粒子は、量子ドットとして知られているものを形成することができます。これらは多くの蛍光有機分子よりも強い強度で放射線を吸収および放出するため、生物学的マーカーとして後者に取って代わることができます。
α-Ag系の-The構造2 Sは、太陽電池として使用する顕著な電子的特性を示す作ります。また、新しい熱電材料とセンサーの合成の出発点にもなります。
参考文献
- マークペプロウ。(2018年4月17日)。半導体硫化銀は金属のように伸びます。取得元:cen.acs.org
- コラボレーション:ボリュームIII / 17E-17F-41C()硫化銀(Ag2S)結晶構造の著者と編集者。In:Madelung O.、RösslerU.、Schulz M.(編)非四面体結合元素および二元化合物I.Landolt-Börnstein-Group III Condensed Matter(Numerical Data and Functional Relationships in Science and Technology)、vol 41C。スプリンガー、ベルリン、ハイデルベルク。
- ウィキペディア。(2018)。硫化銀。取得元:en.wikipedia.org
- スタニスラフI.サドヴニコフ&col。(2016年7月)。Ag 2 S硫化銀ナノ粒子およびコロイド溶液:合成および特性。取得元:sciencedirect.com
- アゾ材料。(2018)。硫化銀(Ag 2 S)半導体。取得元:azom.com
- A. Nwofe。(2015)。硫化銀薄膜の展望と課題:レビュー ナイジェリアのアバカリキにあるエボニー州立大学の産業物理学科の材料科学および再生可能エネルギー部門。
- UMassAmherst。(2011)。レクチャーデモンストレーション:変色したシルバーのクリーニング。取得元:recturedemos.chem.umass.edu
- 調査。(2018)。硫化銀とは?-化学式と用途。取得元:study.com