Серебро

47 Палладий ← Серебро → Кадмий 47Ag
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).

История

Серебряная монета

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. 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. 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

Кристаллическое серебро

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.

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.

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).

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. Восстановительные свойства металл проявляется при взаимодействии с кислотами окислителями.

Серебро взаимодействуют с концентрированной серной кислотой:

${\ce {2Ag + 2H2SO4 = Ag2SO4 + SO2 + 2H2O}}$

с концентрированной фтороводородной кислотой в присутствии пероксида водорода как окислителя при нагревании до 60 – 80 ⁰С:

${\ce {Ag + 2HF + H2O2 = 2AgF + 2H2O}}$

с концентрированной и разбавленной азотной кислотой:

${\ce {3Ag + 4HNO3 = 3AgNO3 + NO + 2H2O}}$

В присутствии влаги (Н₂О) серебро взаимодействует с сероводородом:

${\ce {2Ag + H2S = Ag2S + H2}}$

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^- ):

${\ce {2Ag + 4KCN + H2O2 = 2K[Ag(CN)2] + 2KOH}}$

Реагирует с галогенами при нагревании до галогенидов:

${\ce {2Ag + I2 = 2AgI}}$

Растворяется в хлорном железе ( применяют для травления):

${\ce {Ag + FeCl3 = AgCl + FeCl2}}$

При нагревании с серой серебро даёт сульфид:

${\ce {2Ag + S= Ag2S}}$

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.

В химических лабораториях используют серебряные тигли для плавления щелочей, при высоких температурах могут разъедать почти все другие материалы.

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.

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.

Соединения серебра давно применяются в медицине, так как обладают хорошими антисептическими свойствами. 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.

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.