Взаимодействие с кислородом. С химической точки зрения серебро достаточно инертно - это малоактивный металл, который не проявляет способности к ионизации и легко вытесняется из соединений более активными металлами или водородом.
В атмосфере воздуха серебро не окисляется ни при комнатных температурах, ни при нагревании.
Строго говоря в обычных условиях серебро само по себе практически не реагирует с кислородом, но если нагреть серебро до 168 ºС то оно хорошо растворяет кислород и образуется оксид серебра Ag2O. Расплав серебра поглощает большие объемы кислорода (ок. 180 см3 кислорода в 100 г серебра при 1024ºС), а при застывании расплава происходит бурное выделение кислорода.
Внешне это явление напоминает извержение вулкана: на поверхности застывающего металла образуется корка, на которой местами появляются небольшие возвышения, из которых вырывается растворенный кислород, увлекая за собой частички раскаленного металла. Кроме того на поверхности металла удалось обнаружить тончайшую пленку оксида – ее толщина всего 1,2 нм, т.е. 0,012 см. Нагревание до температуры 400 ºС при повышении давления кислорода ведет к развитию реакции окисления и серебро все-таки превращается в оксид. 2.2Оксиды серебра.
Рассмотрим одни из важнейших соединений серебра – оксиды. Самые распространенные это оксиды одновалентного серебра. Оксид серебра Ag2O получают при обработке растворов AgNO3 щелочами или растворами гидрооксидов щелочноземельных металлов: 2AgNO3 + 2NAOH =Ag2O + 2NaNO3+ H2O 2AgNO3 + 2KOH = Ag2O + 2KNO3 + H2O Оксид серебра Ag2O представляет собой диамагнитный кристаллический порошок (кубические кристаллы) бурого цвета с плотностью 7,1 – 7,4 г/см3 ,который медленно чернеет под воздействием солнечного света, высвобождая кислород При нагревании до +200º С оксид серебра разлагается на элементы : Ag 2О = 2Ag + O2 Оксид серебра Ag2О незначительно растворяется в воде (0,017 г/л) .Получающийся раствор имеет щелочную реакцию и, подобно щелочам, осаждает гидроксиды некоторых металлов из растворов их солей.
Водород, оксид углерода, перекись водорода и многие металлы востанавливают оксид серебра в водной суспензии до металлического серебра: Ag2О + H 2 (t 40 ºC) = 2Ag + Н2О Ag2О + CO =2Ag + CO2 Ag2О + H 2O 2+ 2Ag + H 2O + O 2 Оксид серебра растворяется в плавиковой и азотной кислотах, в солях аммония, в растворах цианидов щелочных металлов, в аммиаке и т.д Ag 2O + 2HF = 2AgF +Н 2О Ag 2O + 2HNO 3= 2AgNO 3 + Н 2О Оксид серебра – энергичный окислитель по отношению к соединениям хрома Cr2O3 , 2Cr(OH)3: 5Ag 2О + Cr 2O 3 = 2Ag2CrO4+ 6Ag 3Ag 2O + 2Cr(OH) 3 + 4NaOH = 2Na 2CrO 4 + 6Ag + 5H 2O Суспензия оксида серебра применяется в медицине как антисептическое средство.
Смесь состава 5% - Ag3O, 15% - CO2O3, 30% - CuO и 50% - MnO2, называемая «гопкалитом», служит для зарядки противогазов в качестве защитного слоя против оксида углерода.
Оксид серебра может служить источником для получения атомарного кислорода и используется в «кислородных пистолетах», которые применяются для испытания стойкости к окислению материалов, предназначенных для космических аппаратов. Гидрооксид серебра (I) AgOH представляет собой неустойчивый белый осадок.
Он обладает амфотерными свойствами, легко поглощает CO2 из воздуха и при нагревании с Na2S образует аргентаты. Основные свойства гидрооксида серебра усиливаются в присутствие аммиака. Получают AgOH в результате обработки нитрата серебра спиртовым раствором гидрооксида калия при pH=8,5-9 и температуре 45ºС. Кроме оксида одновалентного серебра Ag2O известны также оксиды Ag(II),Ag(III) AgO и Ag2O3. Оксид серебра AgO получают действием озона на металлическое серебро или на Ag2O: Ag 2O + O 3 = 2AgO + O2 Кроме этого AgO можно получить обработкой раствора AgNO3 раствором K2S2O 8 2AgNO3 + K2S2O8 + 4KOH = 2AgO + 2K2SO4 + 2KNO3 + 2H2O Оксид двухвалентного серебра представляет собой диамагнитный кристаллический порошок серовато-черного цвета с плотностью 7,48 г/см3 .Он растворим в серной, соляной и концентрированной азотной кислотах, устойчив при обычной температуре и разлагается на элементы при нагреве до +100 ºС. Также является энергичным окислителем по отношению к SO2, NH3 Me NO2 и обладает свойствами полупроводника. 3.3