ФИЗИЧЕСКИЕ И ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА. Серебро проявляет большее сходство с палладием за которым он следует в периодической системе, чем с рубидием с которым он находится рядом в I группе периодической системы и в том же пятом периоде.
Расположение серебра в побочной подгруппе I группы периодической системы определяется электронной структурой атома которая аналогична электронной структуре атома рубидия. Большое различие в химических свойствах серебра и рубидия определяется разной степенью заполненности электронами 4й-орбитали. Атом серебра отличается от атома палладия наличием одного электрона на 5й-орбитали. По большинству физических и химических свойств серебро приближается к меди и золоту. В подгруппе меди серебро средний элемент обладает наиболее низкими температурами плавления и кипения и максимальным значением коэффициента расширения, максимальной тепло- и электропроводностью.
Физико-химические свойства серебра в значительной степени зависят от его чистоты. Металлическое серебро в компактном полированном виде бруски, трубки, проволока, пластинки, листы представляет собой белый блестящий металл, обладающий большой отражательной способностью по отношению к инфракрасным и видимым лучами и более слабой к ультрафиолетовым лучам. Серебро в виде тонких листочков они кажутся синими или фиолетовыми в проходящем свете обладает электрическими и оптическими свойствами, отличными от свойств металлического серебра в слитках.
Коллоидные растворы серебра окрашены в розовый до коричневого цвет и могут быть получены восстановлением суспензий Ag2O водородом при 50C или другими восстановителями, например сахаром, окисью углерода, цитратом железаII, цитратом аммония. хлоридом оловаII, пирогаллолом, фенолом, фосфором в эфире, фосфорноватистой кислотой, формальдегидом, гидразином, фенилгидразином и др а также путем создания электрической дуги в воде между двумя серебряными электродами.
Для стабилизации коллоидных растворов серебра применяют белки, желатину, гуммиарабик, агар-агар и другие органические вещества, играющие роль защитных коллоидов. Белковое коллоидное серебро протаргол и колларгол применяется как фармацевтический препарат. В нейтральных или слабо щелочных растворах гидрозоль серебра ведет себя как отрицательный коллоид, а в слабо кислых растворах - как положительный.
Коллоидное серебро является энергичным восстановителем по отношению к Fe2Cl6, HgCl2, KMn04, разбавленной HN03, обладает хорошей адсорбционной способностью по отношению к кислороду, водороду, метану, этану и др является катализатором и сильным бактерицидом до появления антибиотиков применялся при обработке слизистых оболочек и служит для лечения некоторых трудно излечиваемых кожных болезней.
Вода, хранящаяся в серебряных сосудах, стерилизуется и не портится длительное время благодаря наличию иона Ag, образующегося в результате контакта воды со стенками посуды. Металлическое серебро обладает кубической гранецентрированной решеткой с плотностью 10,50 гсм3 при 20C, температура плавления 960,5C, температура кипения 2177C пары желтовато-синие оно диамагнитно, является очень хорошим проводником тепла и электричества удельное сопротивление при 20C равно 1,59 мкомсм. В числе физико-механических свойств следует отметить пластичность, относительную мягкость твердость 2,5 3 балла по шкале Мооса, ковкость и тягучесть легко протягивается и прокатывается, малую прочность.
Серебро образует сплавы типа твердых растворов с золотом с палладием и интерметаллические соединения с элементами Li, Mg, Ca, Sr, Ba, Zn, Cd, Hg, Al, Ga, In, Tl, Pr, Sn, Zr, Th, P, Sb, S, Se, а также сплавы типа эвтектик с элементами Bi, Ge, Ni, Pb, Si, Na, Tl При легировании устраняются основные недостатки серебра, такие, как мягкость, низкая механическая прочность и высокая реакционная способность по отношению к сере и сульфидам.
Некоторые газы, например водород, кислород, окись и двуокись углерода, растворяются в серебре, причем растворимость их пропорциональна квадратному корню от давления. Растворимость кислорода в серебре максимальна при 400450C когда 1 объем серебра поглощает до 5 объемов кислорода. Рекомендуется избегать охлаждения серебра, насыщенного кислородом, поскольку выделение этого газа из охлаждаемого серебра может сопровождаться взрывом.
При поглощении кислорода или водорода серебро становится хрупким. Азот и инертные газы с трудом растворяются в серебре при температуре выше -78C. С химической точки зрения серебро достаточно инертно, оно не проявляет способности к ионизации и легко вытесняется из соединения более активными металлами или водородом. Под действием влаги и света галогены легко взаимодействуют с металлическим серебром образуя соответствующие галогениды.
Соляная и бромистоводородная кислоты в концентрированных растворах медленно реагируют с серебром 2Ag 4НСl 2HAgCl2 Н2 2Ag 4НВr 2HAgBr2 Н2 Кислород взаимодействует с нагретым до 168 металлическим серебром при разных давлениях с образованием Ag2O. Озон при 225С в присутствии влаги или перекиси водорода действует на металлическое серебро, образуя высшие окислы серебра. Сера, реагируя с нагретым до 179С с металлическим серебром, образует черный сульфид серебра Ag2S. Сероводород в присутствии кислорода воздуха и воды взаимодействует с металлическим серебром при комнатной температуре по уравнению 2Ag H2S 12O2 - Ag2S H2O Металлическое серебро растворяется в H2SO4 60 Be при нагревании, в разб. HN03 на холоду и в растворах цианидов щелочных металлов в присутствии воздуха кислорода или другого окислителя 2Ag 2H2SO4 Ag2SO4 SO2 2H2O 3Ag 4HNO3 3AgNO3 NO 2H2O 2Ag 4NaCN H2O l2 O2 2NaAgCN2 2NaOH Cелен, теллур, фосфор, мышьяк и углерод реагируют с металлическим серебром при нагревании с образованием Ag2Se, Ag2Te, Ag3P, Ag3As, Ag4C. Азот непосредственно не взаимодействует с серебром.
Органические кислоты и расплавленные щелочи пли соли щелочных металлов не реагируют с металлическим серебром.
Хлорид натрия в концентрированных растворах и в присутствии кислорода воздуха медленно взаимодействует с серебром с образованием хлорида серебра. В солянокислом растворе серебро восстанавливает некоторые соли металлов, такие, как CuCl2, HgCL2, FeI2. VOC12. ПРИМЕНЕНИЕ В химической промышленности применяются аппараты из серебра для получения ледяной уксусной кислоты, фенола, лабораторная посуда тигли или лодочки, в которых плавятся чистые щелочи или соли щелочных металлов, оказывающие разъедающее действие на большинство других металлов, лабораторные инструменты шпатели, щипцы, сита и др Серебро и его соединения применяются в качестве катализаторов в реакциях обмена водород дейтерий, детонации смеси воздух ацетилен, при сжигании окиси углерода, окислении спиртов в альдегиды кислоты и др. В пищевой промышленности применяются серебряные аппараты в которых приготовляют фруктовые соки и другие напитки.
В медицине известен ряд фармацевтических препаратов, содержащих коллоидное серебро.
Металлическое серебро служит для изготовления высококачественных оптических зеркал путем термического испарения. Бруски или электролитический порошок серебра служат положительными электродами в аккумуляторах, в которых отрицательными электродами являются пластинки из окиси цинка, электролит едкое кали. Существенную долю серебра потребляет электротехническая промышленность для серебрения медных проводников и при использовании высокочастотных волноводов.
Серебро используется при производстве транзисторов, микросхем и других радиоэлектронных компонентов. Сплавы серебра широко применяются для изготовления монет, зубных пломб, мостов и протезов, столовой посуды, в холодильной химической промышленности.