Серебро как химический элемент

СТРУКТУРА

Сингония кубическая; гексаоктаэдрический в. с. ЗL44L636L29РС. Кристаллическая структура. Гранецентрированный куб. Облик кристаллов. Правильно образованные кристаллы очень редки. Встречающиеся формы: {100}, {111}. Двойники по (111). Агрегаты. Встречается иногда в виде типичных «вязаных» перистых дендритов, тонких неправильных пластин и листочков.

Общая характеристика

Этот элемент в чистом виде представляет собой весьма пластичный, плавкий металл серовато-белого оттенка. Его молекулярная решетка характеризуется кубической формой и правильной центровкой. Данный металл начинает плавиться при температуре 962°С. Этот металл относится к благородным и драгоценным.

Практически все физические свойства серебра были известны еще во времена Средневековья. Но что касается химических свойств, то полностью они были изучены лишь в XIX веке.

Сам этот элемент в качестве материала известен человеку еще с доисторических времен. Объясняется это тем, что в то время он часто встречался в виде самородков на поверхности земли, а не только в виде серебряной руды, откуда его нужно выплавлять. Именно из-за этого серебряные украшения и изделия играли важную роль в культурах многих древних народов. Физические и химические свойства серебра уже тогда были частично известны.

Из этого металла делали монеты, посуду, ожерелья, кольца и многое другое. Он и сейчас применяется в ювелирной промышленности. Кроме того, в Средние века данный элемент активно использовали алхимики, пытаясь с его помощью получить философский камень — мифическое вещество, дарующее вечную жизнь.

Этот благородный металл по сей день довольно часто встречается в виде самородков, но большая часть его все же получается с помощью выплавки из руды.

ЗАПАСЫ И ДОБЫЧА

По СССР крупные месторождения не известны. Самородки серебра в прежнее время находили в Турьинских рудниках на Северном Урале, в ряде свинцово-цинковых месторождений Алтая, Казахстана, Восточной Сибири и в других местах.Из иностранных месторождений большой известностью пользовались месторождения: Конгсберг(Норвегия), где самородное серебро встречалось до глубины 900 м, Кобальт(Канада), Шнееберг(Германия).

Добыча серебросодержащих руд может производиться подземным или открытым способом. Сначала при помощи специальных приборов геологоразведчики проверяют шахты под землей на предмет содержания полезных ископаемых и драгоценных металлов. После обнаружения богатых серебром участков в соответствующих местах делают отверстия, в которые закладывают взрывчатку.

Предполагается, что первые месторождения серебра находились в Сирии в (5000-3400 гг. до н. э.), откуда металл привозили в Египет.В VI—V веках до н. э. центр добычи серебра переместился в Лаврийские рудники в Греции.C IV по середину I века до н. э. лидером по производству серебра были Испания и Карфаген.Во II—XIII вв.

серебро как химический элемент

действовало множество рудников по всей Европе, которые постепенно истощались.По мере расширения торговых связей, требующих денежного обращения, в XII—XIII веках выросла добыча серебра в Гарце, Тироле (главный центр добычи — Швац), Рудных горах, позднее в Силезии, Трансильвании, Карпатах и Швеции. С середины XIII до середины XV веков ежегодная добыча серебра в Европе составляла 25-30 т;

во 2-й половине XV века она достигала 45-50 т в год. На германских серебряных рудниках в это время работало около 100 тысяч человек. Крупнейшим из старых месторождений самородного серебра является открытое в 1623 году месторождение Конгсберг в Норвегии.Освоение Америки привело к открытию богатейших месторождений серебра в Кордильерах.

Главным источником становится Мексика, где в 1521—1945 гг. было добыто около 205 тыс. т металла — около трети всей добычи за этот период. В крупнейшем месторождении Южной Америки — Потоси — за период с 1556 по 1783 год добыто серебра на 820 513 893 песо и 6 «прочных реалов» (последний в 1732 году равнялся 85 мараведи).

В России первое серебро было выплавлено в июле 1687 года российским рудознатцем Лаврентием Нейгартом из руд Аргунского месторождения. В 1701 году в Забайкалье был построен первый сереброплавильный завод, который на постоянной основе стал выплавлять серебро 3 года спустя. Некоторое количество серебра добывалось на Алтае.

Лишь в середине XX века освоены многочисленные месторождения на Дальнем Востоке.В 2008 году всего добыто 20 900 т серебра. Лидером добычи является Перу (3600 т), далее следуют Мексика (3000 т), Китай (2600 т), Чили (2000 т), Австралия (1800 т), Польша (1300 т), США (1120 т), Канада (800 т).На 2008 год, лидером добычи серебра в России является компания «Полиметалл», добывшая в 2008 году 535 т. В 2009 и 2010 гг. «Полиметалл» добыл по 538 т серебра, в 2011 г. 619 т.Мировые запасы серебра оцениваются в 570 000 т.

Особенности серебра

Данный металл считается весьма тяжелым, хотя он и легче свинца, но зато превосходит медь по этому показателю. Кроме того, для него характерно очень высокое альбедо, то есть серебряная пластинка отражает почти весь свет, который на нее падает. По прошествии длительного времени данный металл начинает тускнеть и темнеть, поскольку на его поверхности образуется сульфид, препятствующий отражению солнечного света.

Химический образец в лаборатории

Интересно, что именно этот металл обладает самой высокой теплопроводностью среди всех известных. Кроме того, его электропроводность при обычных температурах тоже наибольшая среди всех металлов. Особенно этим выделяется сульфат серебра.

Предлагаем ознакомиться:  Как сдать анализ кала Как собрать куда и как сдавать анализ кала

ПРОИСХОЖДЕНИЕ

Слово “серебро” может обозначать не только драгоценный металл, но и свойства и символы связанные с ним. Например, «серебро на висках» — седина; «столовое серебро» — посуда и столовые приборы из серебра; «серебряный голос». В литературном творчестве иносказательно используют визуальное восприятие драгоценного металла: “Серебро зимы»;

«Серебро, огни и блестки,- Целый мир из серебра!» (В. Брюсов. Первый снег). Но гораздо большим количеством смысловых оттенков стало обладать производные от слова “серебро” прилагательные “серебряный” и «серебристый». На основе слов “серебро” и “серебряный” создано множество крылатых фраз и поговорок: серебряный век;

В настоящее время светила от науки, называемой «этимология», не смогли прийти к консенсусу по поводу происхождения слова «серебро», вероятно, главным образом, потому что искали источники его заимствования. Полагаю, что не стоит здесь приводить не очень вразумительные версии происхождения названия этого благородного металла. Скажу только, что этимологические корни слова «серебро» до сих пор достоверно не установлены.

Поэтому, позволительно, задать такой направляющий вопрос: «Откуда в древнеславянском переводе библии возникли «тридцать сребряников»?» Во всех славянских языках название серебра созвучно слову «сребро», причем в других языках ничего подобного нет, что вероятнее всего означает: “Слово «серебро» так же как и слово «золото» — является исконно русским!”

Работа над статьей «Серебро – символ, металл, элемент. Слово “Серебро” — значения, история.» еще продолжается.

Sergey Ov (Seosnews9)

Серебро Ag (от латинского Argentum) — благородный тяжелый металл белого цвета, мягкий, ковкий и пластичный.

При нормальных условиях плотность серебра 10500 кг/м3; — удельная теплоемкость 234,46 дж/(кг·К); — удельная теплопроводность серебра 407,79 вт/(м·К); — удельное электросопротивление серебра 1,59·10-8 ом·м;- линейный коэффициент температурного расширения 19,53·10-6 К−1.

Температура плавления серебра 960,8°С, удельная теплота плавления ≈ 105 кДж/кг.

Температура кипения серебра 2212°C, удельная теплота испарения ~ 2233
кДж/кг.

Как химический элемент серебро занимает 47 место в периодической таблице (атомный номер 47) и в большинстве устойчивых соединений проявляет степень окисления 1. Степени 2 и 3 возникают лишь в соединениях с присутствием кислорода. Непосредственно кислородом серебро не окисляется даже при высокой температуре. Важно знать, что большинство солей серебра токсичны и малорстворимы в воде и обладают кумулятивным эффектом (накапливаются в организме).

4Ag 2H2S O2=2Ag2S 2H2O

Металл-кристаллическая решетка серебра, как простого вещества, представляет собой гранецентрированную кубическую структуру плотно упакованных сфер с координационным числом 12, а = 1,13 Å. Атомный радиус серебра 1,44 Å, ионный радиус Ag  ~1,13 Å; Аu2  ~0,80 Å

В нашей вселенной стабильны два изотопа серебра:107Ag (51,35%) — количество протонов p — 47, нейтронов n — 60 и 109Ag (48,65%) — количество протонов p — 47, нейтронов n — 62 у обоих спин ядра 1/2, четность ядра «-» (минус), конфигурация внешней электронной оболочки 5d10 6s1.

Образование самородного серебра в природе во многом аналогично образованию меди. Оно вместе с другими серебросодержащими минералами встречается в гидротермальных жильных месторождениях в ассоциации с аргентитом (Ag2S) и кальцитом (месторождение Конгсберг в Норвегии), иногда в ассоциации со сложными сернистыми, мышьяковистыми, сурьмянистыми соединениями разных металлов, в том числе никеля и кобальта.

В экзогенных условиях оно, так же как и самородная медь, встречается в зонах окисления месторождений сернистых и мышьяково-сурьмянистых руд, являясь продуктом их разложения и восстановления из поверхностных растворов различными органическими соединениями. Образующееся в этих условиях самородное серебро нередко имеет вид дендритов, пластинок, моховидных, проволочных, волосовидных форм и др.

Экспериментально доказано, что тончайшие нитевидные и дендритовые образования, иногда в виде красивых узоров, образуются на кусочках угля из раствора, особенно в присутствии растворимых органических соединений.В поверхностных условиях самородное серебро менее устойчиво, чем золото. Оно часто покрывается пленками и примазками черного цвета. В местностях с жарким, сухим климатом с поверхности нередко переходит в устойчивые галоидные соединения (AgCl и др.).

Серебро как драгметалл

Данный элемент считается благородным металлом, в связи с этим многие его химические характеристики весьма ярко выражены. У этого металла очень низкая способность вступать в реакции с другими элементами, но если это все же происходит, то образуется сразу несколько веществ. Тут нужно смотреть на то, какая формула серебра участвует в реакции.

Даже в соляной кислоте данный металл не растворяется. Если заранее разбавить серную кислоту, то она тоже не сможет растворить данный элемент. Он может раствориться лишь в заранее подготовленном окислительном бульоне, к примеру, в концентрированной азотной кислоте. Необходимо отметить, что сульфит образуется лишь при наличии свободного кислорода. Этот процесс — химическое серебрение.

Еще этот драгоценный материал отлично растворяется в единственном в природе жидком металле — ртути. После такой реакции образуется амальгама — особое вещество с интересными свойствами. Также много полезных характеристик имеет сульфат данного металла.

При высокой влажности воздуха возникает реакция, которая приводит к тому, что сам металл покрывается тонким слоем, определяемым как сульфид серебра.

Существует и процесс окисления данного металла с помощью галогенов. В таком случае образуются галогениды.

Предлагаем ознакомиться:  Чем кормить британских котят Чем нельзя кормить британских котят

Получение и применение серебра

2Ag 4NaCN ½O2 H2O = 2Na[Ag(CN)2] 2NaOH.

2[Ag(CN)2]- Zn = [2Zn(CN)4]2- 2Ag.

Извлечение из медных руд серебра начинается с его выплавления в составе черновой меди. Следующим этапом является выделение этого металла из анодного шлама, который образуется вовремя очистки меди электролитическим способом.

После переработки свинцово-цинковых руд серебро достают из свинцовых сплавов путем добавления металлического цинка. Последний образует в свинце соединение из цинка и серебра (Ag2Zn3), которое туго плавится и выходит на поверхность пеной. Ее снимают для дальнейшего выделения серебра.

Чтобы произвести выделение чистого серебра из этой массы, ее разогревают до температуры 1250 градусов при которой серебро отходит от соединения. Далее металл очищают до идеального состояния электролитическим способом.

Формула серебра не напрасно приковывает внимание ученых из-за широкой сферы применения его в различных областях.

Как правило, использование серебра осуществляется только в виде сплавов для чеканки монет, производства ювелирных украшений, столовых приборов. Широкое применение оно получило в разных отраслях промышленности: для покрытия радиодеталей, изготовления контактов. Сфера производства продуктов питания использует аппараты из серебра, где готовят соки и другие фруктовые напитки.

Металл применяется и для очищения питьевой воды своими ионами. А такие соединения, как AgBr, AgCl, AgI, широко распространены в кино- и фото индустрии для изготовления сопутствующих пленочных материалов. Серебряный металл нашел широкое распространение и в медицинской отрасли.

Серебро применяется главным образом в сплавах с медью для выделки серебряных изделий, монет и др. Чистое серебро употребляется для филигранных работ, изготовления тиглей для плавления щелочей, для серебрения, для получения химических соединений и других целей. Главная масса серебра (около 80%) добывается не в самородном виде, а в качестве побочного продукта из богатых серебром свинцово-цинковых, золотых и медных месторождений.

Области применения серебра постоянно расширяются, и его применение — это не только сплавы, но и химические соединения. Определённое количество серебра постоянно расходуется для производства серебряно-цинковых и серебряно-кадмиевых аккумуляторных батарей, обладающих очень высокой энергоплотностью и массовой энергоёмкостью и способных при малом внутреннем сопротивлении выдавать в нагрузку очень большие токи.

Серебро (англ. Silver) — Ag

Молекулярный вес 107.87 г/моль
Происхождение названия Англо-Саксонское (Silber, silver, готск. silubr), с соответствием в праславянском (sьrebro)
IMA статус действителен, описан впервые до 1959 (до IMA)

Химические соединения

Для образования такого соединения, как хромат серебра, необходима хромовая кислота и сам благородный металл. Реакция не является часто встречающейся в природе и гораздо чаще происходит в лабораторных условиях. Если в лаборатории хранится серебро, формула этого вещества сразу записывается на электронный носитель информации.

Хромат серебра имеет вид красноватых кристаллов ромбической формы. Они почти не растворяются в воде и имеют парамагнетические свойства.

При взаимодействии с фтором образуется фторид серебра. Данное вещество считается бинарным соединением неорганического происхождения. Нужно отметить, что данное вещество практически не используется в промышленности. Фторид серебра выглядит как порошок буровато-зеленого цвета. Он тоже может иметь кристаллическую форму. Данное различие обусловлено разницей в агрегатных состояниях первоначальных составляющих. В таких случаях даже может выделиться сульфат серебра.

Соединение брома с данным элементом (бромид серебра) довольно часто встречается в виде особого минерала, который называется бромитом, или бромаргиритом. Данное вещество имеет светло-желтый окрас и большое количество ионов в свой структуре.

Фосфат серебра обычно получается посредством реакции в лаборатории, в природе он не встречается. Следует помнить, что данное вещество также обладает кристаллической структурой и желтой раскраской, поэтому не перепутать его с бромитом можно, только проведя соответствующие опыты. Лишь после них можно с уверенностью говорить, что данное вещество — это фосфат серебра.

Они представлены следующими особенностями благородного металла:

  • Для серебра или Аргентума (по таблице Менделеева) характерна степень окисления 1 в большей части соединений. Иногда можно встретить соединения, где серебро проявляет степень окисления 2 или 3.
  • По химическим свойствам серебро проявляет мало активности. Для него присущ следующий оптимальный электродный потенциал протекающих реакций: Ag — e ** Ag фо = 0,799 В. В ряду напряжений серебро стоит намного дальше от водорода. Оно не реагирует на такие кислоты, как серная и соляная. Растворить серебро может только азотная кислота.
  • Атмосфера чистого и сухого воздуха на серебро не оказывает никакого влияния. Многочисленные исследования и опыты доказали, что, взаимодействуя с кислородом, поверхность серебра покрывается тонкой пленкой из оксида. Если атмосфера прогреется до 250-400 градусов, пленка станет толще. А ее цвет приобретет темный оттенок. Под воздействием более высоких температур и повышенной влажности воздуха, серебро способно окислиться полностью.
  • Твердая структура серебра не может растворять кислород в отличие от его жидкой фракции. Именно поэтому, твердеющее серебро выбрасывает кислород. Это проявляется в виде разбрызгивания металла.
  • Водород может растворяться в любом состоянии серебра – жидком или твердом. Повышение температуры оказывает ускоренное действие на химическую реакцию, и водород в серебре начинает растворяться быстрее. Он вступает в реакцию с кислородом, находящимся в жидком серебре и в некоторой степени восстанавливает оксиды, выходящие из разных примесей, в связи с чем внутри кипящего металла образуется водяной пар. Этот пар является причиной «водородной» болезни серебра и проявляется в виде трещин и пор.
  • Азот невозможно растворить в серебре ни в каком из его видов – жидком или твердом. В промышленности очень важное значение имеет нитрат серебра или соль азотной кислоты. Она широко применяется в производстве материалов для фото печати как в черно-белом, так и цветном изображениях и других светочувствительных элементов. Как раз нитрат серебра отлично растворяется в воде. Так, при температуре воды в 20 градусов в количестве жидкости 100 мг можно растворить 222 г нитрата серебра. А если температуру увеличить до 100 градусов, то в таком же количестве жидкости можно растворить 925 г нитрата. Однако, в воде очень трудно растворяется азид серебра (или AgNs), который взрывается при сильном нагревании или ударе.
  • Если добавить ионы CN к растворам, в которых содержатся соли серебра, то цианид серебра выпадет в виде белого осадка. А вот в воде и мало концентрированных кислотах он не растворяется. Среди галогенидов наиболее растворим фторид серебра. Остальные галогениды растворить в воде невозможно.
  • Если сероводород пропустить через растворы солей серебра, то сульфид серебра Ag2 S выпадет в виде черного осадка. Это самая труднорастворимая из всех солей серебра, теплота образования которой составляет ДЯ0вр = 27,49 кДж/моль.
  • Вступая в реакцию с сероводородом серебро тускнеет за счет образования сернистого серебра. Скорость с которой тускнеет металл прямо пропорциональна повышению влажности воздуха. То есть, чем выше влажность – тем быстрее образуется оксидная пленка, и тем сильнее тускнеет металл. Пленку можно удалить, если отполировать металл или разогреть его до температуры 400 градусов. Однако, под воздействием такой высокой температуры происходит разложение сульфида серебра. Чтобы металл не потускнел, верхний его слой можно покрыть лаком.
  • Серебро – один из немногих химических элементов, который обладает высокой стойкостью к образованию коррозии в паре с такими металлами, как хром, алюминий, нержавеющая сталь.
  • В соединениях с золотом серебро образует растворы твердой субстанции. То же самое происходит в сплавах серебра с палладием. Если температура понижается, то происходит выделение Pd3 Ag 2 и PdAg.
  • Сплав медь – серебро под воздействием температуры 779 градусов и 40% атмосферного давления образует эвтектику.
  • Серебро не взаимодействует с такими элементами химической таблицы, как ванадий, вольфрам, железо, иридий.
Предлагаем ознакомиться:  Акт о недостаче товара при приемке

ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

Плотность серебра уступает немного плотности свинца и заметно превосходит плотность меди. Один кубический сантиметр белого металла весит 10,5 г. Серебро весьма пластично: один грамм чистого металла можно вытянуть в два километра проволоки. Будучи раскатанным в тончайшую фольгу (допустимая толщина – 0,25 мкм), серебро становится прозрачным, и на просвет выглядит сине-фиолетовым.

Инертность серебра условна: даже практически лишенный примесей слиток серебра со временем темнеет. Сероводород, в минимальных концентрациях присутствующий в воздухе практически всегда, реагирует с серебром. Тонкая пленка сульфида, покрывающая серебряную отливку, отсвечивает серовато-розовым цветом. Утолщение слоя приводит к появлению выраженной черноты на поверхности изделия.

Плавится серебро при температуре 961,93°C, что относит его к сравнительно тугоплавким цветным металлам. По теплопроводности и электропроводности серебро – чемпион, однако в отличие от большинства металлов электропроводность у серебра не превращается в сверхпроводимость при охлаждении проводника до температур, близких к абсолютному нулю.

Подобная особенность (свойственная, кстати, еще и меди – а больше ни одному из металлов) дала возможность физикам изготавливать из серебра …электроизоляторы. Используемые, конечно же, в криогенной технике и эффективные лишь при сверхнизких температурах.

Энергию электромагнитного поля видимого и теплового спектра хорошо отполированное серебро отражает на 95-97%. Правда, неизбежное в атмосферных условиях потускнение серебра мешает практическому использованию серебряных зеркал.

Делу помогает другой благородный металл – родий. Тончайшее родиевое покрытие защищает серебро от воздействия агрессивных реагентов. Поэтому в практической астрономии серебряные зеркала не теряют актуальности со времен Галилея!

Серебро – относительно мягкий металл. Одного его грамма достаточно, чтобы изготовить тончайшую проволоку длиной два километра.

Несмотря на пластичность, серебро – это очень тяжелый металл. По этому критерию он немногим легче свинца.

Серебро обладает повышенной электро- и теплопроводностью. В этом отношении ему нет равных. Поэтому серебряная ложка, опущенная в стакан с горячим чаем, моментально становится раскаленной.

Работать с серебром довольно легко. Температура его плавления составляет 962 градуса. Именно поэтому оно получило широкое распространение в ювелирной промышленности и применяется при изготовлении очень тонких и красивых элементов.

Также серебро просто соединяется с другими металлами, в зависимости, от количества которых в примесях меняется и состав серебра. Например, медь увеличивает твердость серебра. Сплавы из серебра и меди чаще всего используются при изготовлении бытовых предметов, а цвет соединения приобретает благородный светлый оттенок.

Цвет минерала серебряно-белый, на окисленной поверхности тёмно-серый переходящий в чёрный
Цвет черты серебристо-белый
Прозрачность непрозрачный
Блеск металлический
Спайность нет
Твердость (шкала Мооса) 2,5-3
Прочность ковкий, пластичный, вытягивается в тонкую проволку
Излом нет
Плотность (измеренная) 10.1 — 11.1 г/см3
Радиоактивность (GRapi)
Магнетизм диамагнетик
Загрузка ...
Adblock detector