Новости Нефтегазовая пром.
Выставки Наука и технология



Сульфид серебра I

Сульфид серебра I


Сульфид серебра I
Сульфид серебра
Систематическое название Сульфид серебра I
Химическая формула Ag2S
Внешний вид твёрдое вещество серо-черного цвета
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
Кристаллическая решётка моноклинная
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
Регистрационный номер CAS 21548-73-2
Регистрационный номер EC 244-438-2
R-фразы R36/37/38
S-фразы S26, S36
Пиктограммы опасности Сульфид серебра I
Где это не указано, данные приведены при стандартных условиях (25 °C, 100 кПа).

Сульфид серебра I (Серебро сернистое) — 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 Аргенит Маккинстриит
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 — твёрдое вещество серо-чёрного цвета, является наименее растворимым в воде соединением серебра, в очень тонких плёнках придает металлическому серебру розоватую окраску. Нерастворим в этаноле.

Ag2S существует в трёх кристаллических модификациях:

  • α-Ag2S, моноклинная сингония, пространственная группа P 21/c, параметры ячейки 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, параметры ячейки a = 0,4884 нм, Z = 2, d = 7,2 г/см3;
  • γ-Ag2S, кубическая сингония, пространственная группа P n3, параметры ячейки 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 Ag2Sx, 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:
 Ag2S + 10 HNO3 ⟶ 2 AgNO3 + H2SO4 + 8 NO2 ↑ + 4 H2O
  • За счет комплексообразования растворяется при комнатной температуре в концентрированных растворах цианидов:
 Ag2S + 4 KCN ⇄ 2 K[Ag(CN)2] + K2S
 2 Ag2S + 8 KCN + 2 O2 + H2O ⟶ 4 K[Ag(CN)2] + K2SO3S + 2 KOH

Восстановление серебра

Следующие реакции сульфида серебра приводят к восстановлению металлического серебра:

  • Нагревание в токе кислорода до 500 — 600 °C:
 Ag2S + O2 ⟶ 2 Ag + SO2
  • Нагревание с сульфатом серебра выше 300 °C:
 Ag2S + Ag2SO4 ⟶ 4 Ag ↓ + 2 SO2

Восстановление с помощью алюминия в концентрированном горячем растворе щёлочи:

  • Растворение металлического алюминия в щёлочи с образованием атомарного водорода:
 Al + NaOH + 3 H2O ⟶ Na[Al(OH)4] + 3 H0
  • Восстановление атомарным водородом серебра из сульфида:
 Ag2S + 2 H0 + 2 NaOH ⟶ 2 Ag ↓ + 2 H2O + Na2S

Получение

Сульфид серебра может быть получен следующими способами:

  • Прямым синтезом из простых веществ при температуре выше 200 °C:
 2 Ag + S ⟶ Ag2S
  • Окислением металлического серебра сероводородом в присутствии влаги или кислорода воздуха:
 2 Ag + H2S ⟶ Ag2S + H2
 4 Ag + 2 H2S + O2 ⟶ 2 Ag2S + 2 H2O
  • Осаждением из растворов с помощью реакций ионного обмена, например:
 2 AgNO3 + Na2S ⟶ 2 NaNO3 + Ag2S ↓

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.

Сульфид серебра используется в качестве катализатора в некоторых реакциях, например, для получения политиазила.

Токсичность

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

Токсично для рыб: LD50 для Pimephales promelas составляет 13 мг/л в течение 96 ч.