BROMID STŘÍBRNÝ (AGBR): STRUKTURA, VLASTNOSTI A POUŽITÍ - CHEMIE - 2025

Stříbro bromid je anorganická sůl, která má na chemický vzorec AgBr. Jeho pevná látka se skládá z kationtů Ag ⁺ a Br ^- aniontů v poměru 1: 1, přitahovaných elektrostatickými silami nebo iontovými vazbami. Je vidět, že kovové stříbro vzdalo molekulárnímu bromu jeden ze svých valenčních elektronů.

Jeho povaha připomíná jeho „sourozence“ chlorid stříbrný a jodid. Všechny tři soli jsou nerozpustné ve vodě, mají podobné barvy a jsou také citlivé na světlo; to znamená, že podstupují fotochemické reakce. Tato vlastnost byla použita při získávání fotografií v důsledku redukce iontů Ag ⁺ na kovové stříbro.

Bromid stříbrný. Zdroj: Claudio Pistilli

Obrázek nahoře ukazuje Ag ⁺ Br ^- iontový pár, ve kterém bílá a hnědá koule odpovídají Ag ⁺ a Br ^- iontům. Zde představují iontovou vazbu jako Ag-Br, ale je nutné naznačit, že mezi oběma ionty neexistuje žádná kovalentní vazba.

Může se zdát protichůdné, že stříbro je ta, která přispívá černou barvou k fotografiím bez barvy. Je to proto, že AgBr reaguje se světlem a vytváří latentní obraz; který je pak zesílen zvýšením redukce stříbra.

Struktura bromidu stříbrného

Krystalová struktura bromidu stříbrného. Zdroj: Benjah-bmm27 prostřednictvím Wikipedie.

Nahoře je mříž nebo krystalová struktura bromidu stříbrného. Je zde znázorněno věrnější znázornění rozdílu ve velikosti mezi iontovými poloměry Ag ⁺ a Br ^-. BR ^- anionty, které jsou objemnější, nechte mezerách, kde Ag ⁺ se nacházejí kationty, který je obklopen šesti Br ^- (a naopak).

Tato struktura je charakteristická pro kubický krystalický systém, konkrétně pro typ kamenné soli; stejné jako například pro chlorid sodný, NaCl. Ve skutečnosti to obraz usnadňuje tím, že poskytuje dokonalou kubickou hranici.

Na první pohled je vidět, že mezi ionty existuje určitý rozdíl ve velikosti. To a možná elektronické vlastnosti Ag ⁺ (a možný účinek některých nečistot) vede k tomu, že krystaly AgBr vykazují defekty; to znamená, místa, kde je pořadí zlomků iontů v prostoru „zlomeno“.

Vady krystalu

Tyto defekty sestávají z dutin zanechaných chybějícími nebo přemístěnými ionty. Například mezi šesti Br ^- anionty zde musí být obvykle Ag ⁺ kation; ale místo toho může existovat mezera, protože stříbro se posunulo do jiné mezery (Frenkelova vada).

Ačkoli ovlivňují krystalovou mříž, upřednostňují reakce stříbra se světlem; a čím větší jsou krystaly nebo jejich shluky (velikost zrn), tím větší je počet defektů, a proto bude citlivější na světlo. Také nečistoty ovlivňují strukturu a tuto vlastnost, zejména ty, které mohou být redukovány elektrony.

V důsledku toho vyžadují velké krystaly AgBr menší expozici světlu, aby se snížily; to znamená, že jsou více žádoucí pro fotografické účely.

Syntéza

V laboratoři, stříbro bromid mohou být syntetizovány smícháním vodného roztoku dusičnanu stříbrného, s dusičnanem stříbrným ₃, s bromidu sodného soli, NaBr. První sůl přispívá stříbrem a druhá bromid. Následuje dvojitá reakce přemístění nebo metathéza, kterou lze znázornit níže uvedenou chemickou rovnicí:

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

Všimněte si, že sodná sůl dusičnan, NaNO ₃, je rozpustný ve vodě, zatímco AgBr vysráží jako pevná látka se slabým žluté barvy. Následně se pevná látka promyje a podrobí se vakuovému sušení. Kromě NaBr lze KBr použít také jako zdroj bromidových aniontů.

Na druhé straně může být AgBr přirozeně získán prostřednictvím svého bromiritového minerálu a jeho náležitých purifikačních procesů.

Vlastnosti

Vzhled

Bělavá žlutá jílovitá pevná látka.

Molekulová hmotnost

187,77 g / mol.

Hustota

6 473 g / ml.

Bod tání

432 ° C

Bod varu

1502 ° C

Rozpustnost ve vodě

0,140 g / ml při 20 ° C

Index lomu

2,253.

Tepelná kapacita

270 J / kg · K.

Citlivost na světlo

V předchozí části bylo řečeno, že existují krystaly AgBr, které zvyšují citlivost této soli na světlo, protože zachycují vzniklé elektrony; a tedy teoreticky jim brání reagovat s jinými druhy v prostředí, jako je kyslík ve vzduchu.

Elektron je uvolňován reakcí Br ^- s fotonem:

Br ^- + hv => 1 / 2Br ₂ + e ^-

Všimněte si, že se vytvoří Br ₂, který zabarví pevnou červenou, pokud nebude odstraněna. Uvolněné elektrony redukují kationty Ag ⁺ ve svých mezerách na kovové stříbro (někdy reprezentované jako Ag ⁰):

Ag ⁺ + e ^- => Ag

Poté, co čistá rovnice:

AgBr => Ag + 1 / 2Br ₂

Když se na povrchu vytvoří „první vrstvy“ kovového stříbra, říká se, že existuje skrytý obraz, který je pro lidské oko stále neviditelný. Tento obraz se stává milionkrát viditelnějším, pokud jiný chemický druh (jako je hydrochinon a fenidon, ve vývojovém procesu) zvyšuje redukci krystalů AgBr na kovové stříbro.

Aplikace

Černobílá fotografie kapesních hodinek. Zdroj: Pexels.

Bromid stříbrný je nejrozšířenější ze všech halogenidů v oblasti vývoje fotografického filmu. AgBr se nanáší na uvedené filmy, vyrobené z acetátu celulózy, suspendovaného v želatině (fotografická emulze) a v přítomnosti 4- (methylamino) fenol sulfátu (Metol) nebo fenidonu a hydrochinonu.

U všech těchto činidel lze latentní obraz oživit; dokončit a urychlit transformaci iontového na kovové stříbro. Pokud ale nebudete postupovat s určitou péčí a zkušenostmi, oxiduje se veškeré stříbro na povrchu a skončí kontrast mezi černou a bílou barvou.

Proto jsou kroky fotografování, zastavení, fixace a promytí fotografického filmu životně důležité.

Existují umělci, kteří si s těmito procesy hrají tak, že vytvářejí odstíny šedé, které obohacují krásu obrazu a jejich vlastní odkaz; A dělají to všechno, někdy snad bez podezření, díky chemickým reakcím, jejichž teoretický základ se může stát trochu složitější, a díky AgBr citlivému na světlo, které označuje výchozí bod.

Reference

1. Wikipedia. (2019). Bromid stříbrný. Obnoveno z: en.wikipedia.org
2. Michael W. Davidson. (2015, 13. listopadu). Digitální obrazová galerie s polarizovaným světlem: Bromid stříbrný. Olympus. Obnoveno z: micro.magnet.fsu.edu
3. Crystran Ltd. (2012). Bromid stříbrný (AgBr). Obnoveno z: crystran.co.uk
4. Lothar Duenkel, Juergen Eichler, Gerhard Ackermann a Claudia Schneeweiss. (29. června 2004). Emulze na bázi bromidu stříbrného pro uživatele v holografii: výroba, zpracování a aplikace, Proc. SPIE 5290, Praktická holografie XVIII: Materiály a aplikace; doi: 10,1177 / 12,525035;
5. Alan G. Shape. (1993). Anorganická chemie. (Druhé vydání.). Redakční reverté.
6. Carlos Güido a Ma Eugenia Bautista. (2018). Úvod do fotografické chemie. Obnoveno z: fotografie.ceduc.com.mx
7. García D. Bello. (9. ledna 2014). Chemie, fotografie a Chema Madoz. Získáno z: dimethylsulfuro.es