BROMEK SREBRA (AGBR): BUDOWA, WŁAŚCIWOŚCI I ZASTOSOWANIE - CHEMIA - 2025

Bromek srebra jest nieorganiczna sól o o Wzór chemiczny AgBr. Jego ciało stałe składa się z kationów Ag ⁺ i anionów Br ^- w stosunku 1: 1, przyciąganych przez siły elektrostatyczne lub wiązania jonowe. Można zauważyć, że metaliczne srebro oddało jeden ze swoich elektronów walencyjnych na rzecz molekularnego bromu.

Jego natura przypomina „rodzeństwo” chlorku i jodku srebra. Wszystkie trzy sole są nierozpuszczalne w wodzie, mają podobne kolory i są również wrażliwe na światło; to znaczy ulegają reakcjom fotochemicznym. Właściwość ta została wykorzystana do uzyskania zdjęć w wyniku redukcji jonów Ag ⁺ do metalicznego srebra.

Jony bromku srebra. Źródło: Claudio Pistilli

Powyższy obraz przedstawia parę jonów Ag ⁺ Br ^- , w której białe i brązowe kule odpowiadają odpowiednio jonom Ag ⁺ i Br ^- . Tutaj reprezentują wiązanie jonowe jako Ag-Br, ale konieczne jest wskazanie, że nie ma takiego wiązania kowalencyjnego między obydwoma jonami.

Może się wydawać sprzeczne, że srebro jest tym, które nadaje czarny kolor fotografiom bez koloru. Dzieje się tak, ponieważ AgBr reaguje ze światłem, generując utajony obraz; który następnie nasila się poprzez zwiększenie redukcji srebra.

Struktura bromku srebra

Struktura krystaliczna bromku srebra. Źródło: Benjah-bmm27 za pośrednictwem Wikipedii.

Powyżej znajduje się struktura sieciowa lub krystaliczna bromku srebra. Bardziej wierne przedstawienie różnicy wielkości między jonowymi promieniami Ag ⁺ i Br ^{- jest pokazane tutaj} . Aniony Br ^- , które są bardziej objętościowe, opuszczają szczeliny, w których znajdują się kationy Ag ⁺ , które są otoczone przez sześć Br ^- (i odwrotnie).

Ta struktura jest charakterystyczna dla sześciennego systemu krystalicznego, w szczególności dla typu soli kamiennej; taki sam, jak na przykład chlorek sodu NaCl. W rzeczywistości obraz ułatwia to, zapewniając idealną granicę sześcienną.

Na pierwszy rzut oka widać, że istnieje pewna różnica w wielkości między jonami. To i być może elektroniczna charakterystyka Ag ⁺ (i możliwy wpływ niektórych zanieczyszczeń) prowadzi do tego, że kryształy AgBr wykazują defekty; to znaczy miejsca, w których porządkująca sekwencja jonów w przestrzeni jest „zerwana”.

Wady kryształów

Wady te obejmują puste przestrzenie pozostawione przez nieobecne lub przemieszczone jony. Na przykład, wśród sześciu anionów Br ^- normalnie powinien występować kation Ag ⁺ ; ale zamiast tego może istnieć luka, ponieważ srebro przesunęło się do innej luki (wada Frenkla).

Chociaż wpływają na sieć krystaliczną, sprzyjają reakcjom srebra ze światłem; a im większe kryształy lub ich skupisko (rozmiar ziaren), tym większa liczba defektów, a zatem będzie bardziej wrażliwy na światło. Również zanieczyszczenia wpływają na strukturę i tę właściwość, zwłaszcza te, które można zredukować za pomocą elektronów.

W konsekwencji tego ostatniego, duże kryształy AgBr wymagają mniejszej ekspozycji na światło, aby je zredukować; to znaczy, są bardziej pożądane do celów fotograficznych.

Synteza

W laboratorium bromek srebra można zsyntetyzować przez zmieszanie wodnego roztworu azotanu srebra AgNO ₃ z solą bromku sodu NaBr. Pierwsza sól dostarcza srebra, a druga bromku. Poniżej znajduje się reakcja podwójnego przemieszczenia lub metatezy, którą można przedstawić za pomocą poniższego równania chemicznego:

AgNO ₃ (aq) + NaBr (s) => NaNO ₃ (aq) + AgBr (s)

Należy zauważyć, że sól azotanu sodu, NaNO ₃ , jest rozpuszczalna w wodzie, podczas gdy AgBr wytrąca się jako ciało stałe o bladożółtym kolorze. Następnie ciało stałe przemywa się i poddaje suszeniu próżniowemu. Oprócz NaBr KBr może być również używany jako źródło anionów bromkowych.

Z drugiej strony AgBr można w naturalny sposób otrzymać poprzez jego minerał bromirit i odpowiednie procesy oczyszczania.

Nieruchomości

Wygląd

Białawo-żółte ciało stałe podobne do gliny.

Masa cząsteczkowa

187,77 g / mol.

Gęstość

6,473 g / ml.

Temperatura topnienia

432 ° C.

Temperatura wrzenia

1502 ° C

Rozpuszczalność w wodzie

0,140 g / ml w 20 ° C

Współczynnik załamania światła

2,253.

Pojemność cieplna

270 J / Kg · K.

Wrażliwość na światło

W poprzedniej sekcji powiedziano, że w kryształach AgBr występują defekty, które sprzyjają wrażliwości tej soli na światło, ponieważ wychwytują one utworzone elektrony; w ten sposób teoretycznie zapobiega się ich reagowaniu z innymi substancjami w środowisku, takimi jak tlen w powietrzu.

Elektron jest uwalniany z reakcji Br ^- z fotonem:

Br ^- + hv => 1 / 2Br ₂ + e ^-

Należy zauważyć, że powstaje Br ₂ , który zabarwi stałe czerwone światło, jeśli nie zostanie usunięty. Uwolnione elektrony redukują kationy Ag ⁺ w ich szczelinach do metalicznego srebra (czasami reprezentowanego jako Ag ⁰ ):

Ag ⁺ + e ^- => Ag

Mając wtedy równanie netto:

AgBr => Ag + 1 / 2Br ₂

Kiedy na powierzchni tworzą się „pierwsze warstwy” metalicznego srebra, mówi się, że istnieje utajony obraz, wciąż niewidoczny dla ludzkiego oka. Ten obraz staje się miliony razy bardziej widoczny, jeśli inny rodzaj chemiczny (taki jak hydrochinon i fenidon w procesie rozwoju) zwiększy redukcję kryształów AgBr do metalicznego srebra.

Aplikacje

Czarno-białe zdjęcie zegarka kieszonkowego. Źródło: Pexels.

Bromek srebra jest najpowszechniej stosowanym ze wszystkich halogenków w dziedzinie wywoływania klisz fotograficznych. AgBr nanosi się na te folie, wykonane z octanu celulozy, zawieszone w żelatynie (emulsja fotograficzna), w obecności siarczanu 4- (metyloamino) fenolu (Metol) lub fenidonu i hydrochinonu.

Za pomocą tych wszystkich odczynników można ożywić utajony obraz; zakończyć i przyspieszyć przemianę srebra jonowego w metaliczny. Ale jeśli nie będziesz postępować z pewną ostrożnością i doświadczeniem, całe srebro na powierzchni utlenia się, a kontrast między czarno-białymi kolorami się skończy.

Dlatego tak ważne są etapy zatrzymywania, utrwalania i zanurzania w płukaniu kliszy fotograficznej.

Są artyści, którzy bawią się tymi procesami w taki sposób, że tworzą odcienie szarości, które wzbogacają piękno obrazu i własne dziedzictwo; i robią to wszystko, czasem może nawet nie podejrzewając tego, dzięki reakcjom chemicznym, których podstawy teoretyczne mogą stać się nieco skomplikowane, oraz światłoczułemu AgBr, który stanowi punkt wyjścia.

Bibliografia

1. Wikipedia. (2019). Bromek srebra. Odzyskane z: en.wikipedia.org
2. Michael W. Davidson. (13 listopada 2015). Galeria zdjęć cyfrowych światła spolaryzowanego: Bromek srebra. Olympus. Odzyskany z: micro.magnet.fsu.edu
3. Crystran Ltd. (2012). Bromek srebra (AgBr). Odzyskany z: crystran.co.uk
4. Lothar Duenkel, Juergen Eichler, Gerhard Ackermann i Claudia Schneeweiss. (29 czerwca 2004). Samodzielnie wykonane emulsje na bazie bromku srebra dla użytkowników w holografii: produkcja, przetwarzanie i zastosowanie, Proc. SPIE 5290, Practical Holography XVIII: Materials and Applications; doi: 10,1117 / 12,525035; https://doi.org/10.1117/12.525035
5. Alan G. Shape. (1993). Chemia nieorganiczna. (Druga edycja.). Od redakcji Reverté.
6. Carlos Güido i Ma Eugenia Bautista. (2018). Wprowadzenie do chemii fotograficznej. Odzyskany z: fotografia.ceduc.com.mx
7. García D. Bello. (9 stycznia 2014). Chemia, fotografia i Chema Madoz. Odzyskany z: dimethylsulfuro.es