Серебро
| |||||
| Свойства атома | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| Имя, символ, номер | Серебро, 47 | ||||
| Группа, период, блок | 11 (устар. ), 5, d-элемент | ||||
| Атомная масса (молярная масса) |
107,8682(2) а. е. м. (г/моль) | ||||
| Электронная конфигурация | 1s2s22p63s23p63d104s24p64d105s1 | ||||
| Радиус атома | 145,4 пм | ||||
| Химические свойства | |||||
| Ковалентный радиус | 134 пм | ||||
| Радиус иона | (+2e) 89 (+1e) 126 пм | ||||
| Электродный потенциал | +0,799 | ||||
| Степени окисления | +1 (наиболее устойчивая), +2, +3 | ||||
| Термодинамические свойства простого вещества | |||||
| Плотность (при н. у.) | 10,5 г/см³ | ||||
| Температура плавления | 1235,08 К; 961,93 °C | ||||
| Температура кипения | 2440 К; 2167°C | ||||
Серебро (химический символ — Ag от лат. Argentum) — химический элемент 11 группы (по устаревшей классификации — побочной подгруппы первой группы) периодической системы Д. И. Менделеева, относится к благородным металлам.
В Ассирии и Вавилоне, у алхимиков Средневековья серебро считалось священным металлом, который являлся символом Луны. Русское название «серебро» происходит, предположительно, от ассирийского sarpu (светлый — по цвету металла); лат. argentum — от греч. ἀργός (белый, блестящий)[1].
История
.jpg)
Начало использования серебра связано с культурами, освоившими медь и золото. Первый источник добычи серебра был обнаружен в Анатолии (территория современной Турции), где начиная с V века до н.э. получали драгоценный металл, пополнявший сокровищницы стран Ближнего Востока, Крита и Греции[2]. Во время ряда раскопок, проводимых археологами на территории Египта были найдены изделия из серебра, относящиеся к периоду 5000 - 3400 годов до н.э. Серебро вплоть до середины 2000 годов до н. э. ценилось больше, чем золото. Это было связано с его редкостью, так как добыча не была распространена. Драгоценный металл встречался только в самородочном виде и именовался "белым золотом". Как свидетельствуют исторические источники, древние египтяне получали серебро в качестве импорта из Сирии.
Начиная с IV века до н.э. странами лидирующими по добычи серебра считались Испания и древний Карфаген. В Римскую империю в течение более тысячи лет поставляли драгоценный металл, добытый из рудников, располагавшиеся на территории современной Испании, которая славилась своими изделиями и украшениями ручной работы. Также в древние времена месторождения серебра были открыты в Армении и на Кипре.
В Америке месторождения серебра были найдены в большом количестве на юге, в империях инков и их предшественников. Из-за обильных запасов, добываемых в северной части Южной Америки (особенно в Колумбии и Эквадоре), культуры Моче, Вари, Ламбаек и Чиму производили большое количество изделия из серебра.
В Древней Руси до XVII века использовалось западноевропейское серебро. В Русском государстве собственные источники серебра открыты в конце XV века н. э. на Северном Урале, позднее – на острове Медвежий в Белом море[3]. В ходе освоения Сибири и Дальнего Востока были найдены и более богатые драгоценными металлами земли. В 1704 году на Нерчинских рудниках в Забайкалье начинается регулярная добыча серебра.
Нахождение в природе
Серебро – самый распространённый из благородных металлов; содержание в земной коре 8·10−6 % по массе, в морской воде 1,5·10−8–2,9·10−7 %, пресной – 2,7·10−8 %. Известно более 60 минералов, содержащих серебро. Наиболее широко серебро распространено в виде сульфидных руд: самородное и природные сплавы Ag с Cu и Аu, халькогениды (аргентит Ag2S, пираргирит Ag3SbS3, прустит Ag3AsS3 и др.), галогениды (кераргирит AgCl и другие). Самый крупный самородок серебра, который был найден, весил 13,5 тонн.
В составе земной коры на серебро приходится примерно 70 миллиграмм на 1 тонну. Сплавы серебра встречаются реже, нежели чистая руда, но при нынешнем развитии технологий легко обрабатываются с целью выделения необходимой фракции[4].
Сейчас значительные количества серебра получают как побочный продукт при производстве других металлов, таких как медь. Крупнейшие месторождения благородного металла принадлежат Перу, Чили, Мексике, Австралии, России, Польше, Канаде, США, Боливии, Китаю и Японии[5].
Физические свойства
Конфигурация внешних электронных оболочек атома серебра 4d105s1. В соединениях серебро имеет степени окисления +1 (наиболее устойчива), +2, +3; энергии последовательной ионизации соответственно 731, 2073, 3261 кДж/моль; электроотрицательность по Полингу 1,93; атомный радиус 145,4 пм, ионные радиусы (пм, в скобках координационные числа): Ag+ 100 (4) и 115 (6), Ag2+ 79 (4) и 94 (6), Ag3+ 75 (6)[1].
Серебро – белый блестящий мягкий пластичный металл, в тонких плёнках и в проходящем свете – голубого цвета. Имеет среди всех металлов самую высокую теплопроводность и электропроводность. Кристаллическая решётка — гранецентрированная кубическая.
Химические свойства
В ряду напряжений металлов серебро располагается после водорода. Оно не взаимодействует с разбавленными растворами кислот, реакция сопровождается выделением водорода, т.к. имеет положительное значение стандартного потенциала E0 Ag+ /Ag= +0,8 В[6]. Восстановительные свойства металл проявляется при взаимодействии с кислотами окислителями.
Серебро взаимодействуют с концентрированной серной кислотой:
с концентрированной фтороводородной кислотой в присутствии пероксида водорода как окислителя при нагревании до 60 – 80 0С:
с концентрированной и разбавленной азотной кислотой:
В присутствии влаги (Н2О) серебро взаимодействует с сероводородом:
Серебро можно перевести в растворимые соединения в виде комплексов типа [Ag(CN)2] - действием окислителя (например, кислорода воздуха) в присутствии растворов, содержащих лиганды (NH3, CN- ):
![{\displaystyle {\ce {2Ag + 4KCN + H2O2 = 2K[Ag(CN)2] + 2KOH}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/3acf0538264bc2bb48bf1a83dc37d6b3a88278e4)
Реагирует с галогенами при нагревании до галогенидов:
Растворяется в хлорном железе ( применяют для травления):
При нагревании с серой серебро даёт сульфид[7]:
Применение
Серебро широко используется в нашей жизни. Это связано, в первую очередь, с его физическими и химическими свойствами, эстетическим внешним видом. Серебро и его сплавы применяются в различных областях техники, биологии и медицины, производстве ювелирных изделий[8].
В химических лабораториях используют серебряные тигли для плавления щелочей, при высоких температурах могут разъедать почти все другие материалы[9].
Соединения серебра при воздействии на них света разлагаются на свободное серебро и при этом окрашиваются в серый или черный цвет. Это свойство ранее использовалось в фотографической промышленности. В текущее время с появлением цифровой фототехники существенно сократилось потребление серебра в этой сфере.
Мировая выработка серебра составляла в 1800 году 800 тонн, а в 1900 году 5500 тонн. В настоящее время его ежегодно добывается около 10 тысяч тонн[10].
Большое количество серебра идет на изготовление электроконтактных материалов для нужд электротехники и электроники. Они весьма разнообразны по назначению, области применения, характеру работы: скользящие и разрывные; контакты, предназначенные для вакуумных выключателей и для работы в газе (воздух, элегаз), в масле, для высоковольтной и низковольтной аппаратуры[8].
Соединения серебра давно применяются в медицине, так как обладают хорошими антисептическими свойствами[11]. В индусской литературе упоминается об обеззараживании воды путем погружения в неё раскаленного серебра, либо при длительном контакте с металлическим серебром.
Широкое применение находят наночастицы серебра в медицине для лечения и диагностики различных заболеваний. Разработана мазь на основе серебра, которая предназначена для лечения дерматитов инфекционного происхождения. Наночастицы серебра используется, как антимикробный и антибактериальный компонент в препаратах для подавление активного вещества вируса ВИЧ и герпеса. Для защиты от солнечных ожогов в составе косметических средств, также используют коллоидные наночастицы серебра[6].
Летучесть серебра при высоких температурах используется в ракетной технике. Из схемы сопла, его внутренняя графитовая обкладка в наиболее горячей зоне защищается от выгорания пластиной плотного вольфрама с внутренней полостью, которую заполняет пористый вольфрам, пропитанный серебром. Испарение последнего охлаждает вольфрам, что дает ему возможность противостоять действию стремительного потока газа, нагретого примерно до 3000 0С[10].
Примечания
- ↑ 1,0 1,1 Кузьминых С.В., Аликберова Л. Ю., Авилова Л. И. Серебро (рус.) // Большая Российская энциклопедия. — 2022.
- ↑ Михальский, В. В. Серебро - Argentum : исторический и экономико-финансовый анализ. — 2020. — С. 16.
- ↑ Максимов М. М. Очерк о серебре. — 1981. — С. 5.
- ↑ Серебро ⭐ в таблице Менделеева: определение, состав, характеристики серебра. gorodgranit. Дата обращения: 26 сентября 2023.
- ↑ Гринвуд Н., Эрншо А. Химия элементов / пер. с англ.— Л.Ю. Аликберова:. — 2008. — С. 497.
- ↑ 6,0 6,1 Кожина Л.Ф., Акмаева Т.А. Серебро, золото и их соединения. — 2017. — С. 16.
- ↑ Третьяк Ю.Д., Мартыненко Л.И. Неорганическая химия. Химия элементов. / под ред. Г.И. Белан. — 2001. — С. 492.
- ↑ 8,0 8,1 Денисова Л.Т., Белоусова Н.В., Денисов В.М., Иванов В.В. Применение серебра (обзор) // Журнал Сибирского федерального университета. Техника и технолог. — 2009.
- ↑ Пятницкий И.В., Сухан В.В. Аналитическая химия серебра. — 1975. — С. 10.
- ↑ 10,0 10,1 Серебро. Studfiles. Дата обращения: 26 сентября 2023.
- ↑ Щербаков А.Б., Корчак Г.И., Сурмашева Е.В., Скороход И.М. Препараты серебра: вчера, сегодня и завтра (рус.) // Фармацевтический журнал. — 2006.
Данная статья имеет статус «готовой». Это не говорит о качестве статьи, однако в ней уже в достаточной степени раскрыта основная тема. Если вы хотите улучшить статью — правьте смело!