SØLVBROMID (AGBR): STRUKTUR, EGENSKABER OG ANVENDELSER - KEMI

Den sølvbromid er et uorganisk salt med den kemiske formel AgBr. Dets faste stof er sammensat af Ag ⁺ kationer og Br ^- anioner i et forhold på 1: 1, tiltrukket af elektrostatiske kræfter eller af ioniske bindinger. Det kan ses som om metallisk sølv havde afgivet en af dets valenselektroner til molekylært brom.

Dens natur ligner dets "søskende" sølvchlorid og iodid. Alle tre salte er uopløselige i vand, har lignende farver og er også følsomme over for lys; de gennemgår fotokemiske reaktioner. Denne egenskab er blevet brugt til at få fotografier som et resultat af reduktionen af Ag ⁺ -ioner til metallisk sølv.

Sølvbromidioner. Kilde: Claudio Pistilli

Billedet ovenfor viser et Ag ⁺ Br ^- ion - par, hvor de hvide og brune kugler svarer til henholdsvis Ag ⁺ og Br ^- ioner. Her repræsenterer de den ioniske binding som Ag-Br, men det er nødvendigt at indikere, at der ikke er nogen sådan kovalent binding mellem begge ioner.

Det kan virke modstridende, at sølv er den, der bidrager med den sorte farve til fotografier uden farve. Dette skyldes, at AgBr reagerer med lys og genererer et latent billede; hvilket derefter intensiveres ved at øge reduktionen af sølv.

Struktur af sølvbromid

Krystallstruktur af sølvbromid. Kilde: Benjah-bmm27 via Wikipedia.

Ovenfor er gitteret eller krystalstrukturen af sølvbromid. En mere trofast gengivelse af forskellen i størrelse mellem de ioniske radier af Ag ⁺ og Br ^{- er vist her}. Br ^- anionerne, mere omfangsrige, efterlader mellemrum, hvor Ag ⁺ -kationerne er placeret, som er omgivet af seks Br ^- (og omvendt).

Denne struktur er karakteristisk for et kubisk krystallinsk system, specifikt af klippesalttypen; det samme, for eksempel som for natriumchlorid, NaCl. Faktisk letter billedet dette ved at tilvejebringe en perfekt kubisk grænse.

Ved første øjekast kan det ses, at der er nogen forskel i størrelse mellem ionerne. Dette og måske de elektroniske egenskaber ved Ag ⁺ (og den mulige virkning af nogle urenheder) fører til, at AgBr-krystaller viser defekter; det vil sige steder, hvor rækkefølgen af ioner i rummet er "brudt".

Krystalldefekter

Disse defekter består af hulrum, der er efterladt af fraværende eller fordrevne ioner. For eksempel bør der blandt seks Br ^- anioner normalt være Ag ⁺ -kationen; men i stedet kan der være et hul, fordi sølvet er flyttet ind i et andet hul (Frenkel-defekt).

Selvom de påvirker krystalgitteret, favoriserer de reaktionerne fra sølv med lys; og jo større krystaller eller deres klynge (kornstørrelse) er, jo større er antallet af defekter, og derfor vil de være mere følsomme over for lys. Også urenheder påvirker strukturen og denne egenskab, især dem, der kan reduceres med elektroner.

Som en konsekvens af sidstnævnte kræver store AgBr-krystaller mindre eksponering for lys for at reducere dem; de er mere ønskelige til fotografiske formål.

syntese

På laboratoriet kan sølvbromid syntetiseres ved at blande en vandig opløsning af sølvnitrat, AgNO ₃, med natriumbromidsaltet, NaBr. Det første salt bidrager med sølvet, og det andet bromid. Det følgende er en dobbelt forskydning eller metathesereaktion, der kan repræsenteres ved den kemiske ligning nedenfor:

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

Bemærk, at natriumnitrat salt, NaNO ₃, er opløseligt i vand, mens AgBr udfældes som et fast stof med en svag gul farve. Derefter vaskes det faste stof og underkastes vakuumtørring. Foruden NaBr kunne KBr også bruges som en kilde til bromidanioner.

På den anden side kan AgBr naturligvis opnås gennem dets bromiritmineral og dets rensningsprocesser.

Ejendomme

Udseende

Et hvidligt gul lerlignende fast stof.

Molekylmasse

187,77 g / mol.

Massefylde

6,453 g / ml.

Smeltepunkt

432 ° C

Kogepunkt

1502 ° C

Vandopløselighed

0,140 g / ml ved 20 ° C

Brydningsindeks

2253.

Varmekapacitet

270 J / Kg · K.

Følsomhed over for lys

Det blev sagt i det foregående afsnit, at der er defekter i AgBr-krystaller, der fremmer dette salts følsomhed over for lys, da de fælder de dannede elektroner; og således i teorien forhindres de i at reagere med andre arter i miljøet, såsom ilt i luften.

Elektronen frigøres fra reaktionen fra Br ^- med en foton:

Br ^- + hv => 1 / 2Br ₂ + e ^-

Bemærk, at Br ₂ produceres, hvilket farver det faste røde, hvis det ikke fjernes. De frigjorte elektroner reducerer Ag ⁺ -kationerne i deres mellemrum til metallisk sølv (undertiden repræsenteret som Ag ⁰):

Ag ⁺ + e ^- => Ag

Derefter har nettoligningen:

AgBr => Ag + 1 / 2Br ₂

Når de "første lag" af metallisk sølv dannes på overfladen, siges det, at der er et latent billede, der stadig er usynlig for det menneskelige øje. Dette billede bliver millioner af gange mere synligt, hvis en anden kemisk art (såsom hydroquinon og phenidon i udviklingsprocessen) øger reduktionen af AgBr-krystaller til metallisk sølv.

Applikationer

Sort / hvidt fotografi af lommeur. Kilde: Pexels.

Sølvbromid er det mest anvendte af alle dets halogenider inden for udvikling af fotografisk film. AgBr påføres på nævnte film, fremstillet med celluloseacetat, suspenderet i en gelatin (fotografisk emulsion) og i nærvær af 4- (methylamino) -phenolsulfat (Metol) eller phenidon og hydroquinon.

Med alle disse reagenser kan det latente billede blive levende; finish og accelerer omdannelsen af ionisk til metallisk sølv. Men hvis du ikke fortsætter med en vis omhu og erfaring, oxideres alt sølv på overfladen, og kontrasten mellem de sorte og hvide farver slutter.

Derfor er stop, fixering og vaskedypetrin i fotografisk film afgørende.

Der er kunstnere, der leger med disse processer på en sådan måde, at de skaber gråtoner, som beriger skønheden i billedet og deres egen arv; Og de gør alt dette, undertiden måske uden at have mistanke om det, takket være kemiske reaktioner, hvis teoretiske basis kan blive lidt kompliceret, og til en lysfølsom AgBr, der markerer et udgangspunkt.

Referencer

Wikipedia. (2019). Sølvbromid. Gendannet fra: en.wikipedia.org
Michael W. Davidson. (2015, 13. november). Polariseret lys digitalt billedgalleri: sølvbromid. Olympus. Gendannes fra: micro.magnet.fsu.edu
Crystran Ltd. (2012). Sølvbromid (AgBr). Gendannes fra: crystran.co.uk
Lothar Duenkel, Juergen Eichler, Gerhard Ackermann og Claudia Schneeweiss. (29. juni 2004). Selvfremstillede sølv-bromid-baserede emulsioner til brugere i holografi: fremstilling, behandling og anvendelse, Proc. SPIE 5290, Praktisk holografi XVIII: Materialer og applikationer; doi: 10.1117 / 12.525035;
Alan G. Shape. (1993). Uorganisk kemi. (Anden version.). Redaktionel Reverté.
Carlos Güido og Ma Eugenia Bautista. (2018). Introduktion til fotografisk kemi. Gendannes fra: fotografia.ceduc.com.mx
García D. Bello. (9. januar 2014). Kemi, fotografering og Chema Madoz. Genvundet fra: dimethylsulfuro.es

SØLVBROMID (AGBR): STRUKTUR, EGENSKABER OG ANVENDELSER - KEMI - 2025