В Вашей корзине товаров: 0 на сумму: 0 руб.

Рубрикатор

Продукция из меди, полезная для здоровья

  • Столовые приборы из меди
  • Столовые приборы из меди
  • Медный дозатор
  • Медизатор Гиппократа
  • "МЕДИЗАТОР 7"
  • "МЕДИЗАТОР 7"

Подгруппа меди. Серебро и золото

Выдержка из учебника по общей химии

 

201. Серебро (Argentum). Серебро распространено в природе значительно меньше, чем медь; содержание его в земной коре составляет всего 105 вес.%. В некоторых местах (например, в Канаде) серебро встречается в самородном состоянии, но большую часть серебра получают из его соединений. Самой важной серебряной рудой является серебряный блеск, или аргенит, Ag2S.

В качестве примеси серебро присутствует почти во всех медных и особенно свинцовых рудах. Из этих руд и получают около 80% всего добываемого серебра.

В СССР серебро получают главным образом из серебряно-свинцовых руд, месторождения которых имеются на Урале, Алтае, Северном Кавказе, в Казахстане.

Чистое серебро — очень мягкий, тягучий металл, оно лучше всех металлов проводит тепло и электрический ток.

На практике чистое серебро вследствие мягкости почти не применяется: обычно его сплавляют с большим или меньшим количеством меди. Сплавы серебра служат для изготовления ювелирных и бытовых изделий, монет, лабораторной посуды*. Серебро используется для покрытия им других металлов, а также радиодеталей в целях повышения их электропроводности и устойчивости и коррозии. Часть добываемого серебра расходуется на изготовление серебряно-цинковых аккумуляторов.

 

В серебряно-цинковых аккумуляторах, обладающих хорошими электрическими характеристиками и имеющих малый вес и объем, электродами служат оксиды серебра Ag2O, AgO (катод) и губчатый цинк (анод); электролитом служит раствор КОН.

При работе аккумулятора цинк окисляется, превращаясь в ZnO и Zn(OH)2, а оксид серебра восстанавливается до металла. Суммарную реакцию, протекающую при разряде аккумулятора, можно приближенно выразить уравнением:

AgO+ Zn = Ag + ZnO

 

Э. д.-с. заряженного серебряно-цинкового аккумулятора приближенно равна 1,85 В. При снижении напряжения до 1,25 В аккумулятор заряжают. При этом процессы на электродах «обращаются»: цинк восстанавливается, серебро окисляется — вновь получаются вещества, необходимые для работы аккумулятора.

 

Серебро — малоактивный металл. В атмосфере воздуха оно не окисляется ни при комнатных температурах, ни при нагревании. Часто наблюдаемое почернение серебряных предметов — результат образования на их поверхности черного сульфида серебра Аg2S. Это происходит под влиянием содержащегося в воздухе сероводорода (см. стр. 393), а также при соприкосновении серебряных предметов с пищевыми продуктами, содержащими соединения серы.

В ряду напряжений серебро расположено значительно дальше водорода. Поэтому соляная и разбавленная серная кислоты на него не действуют. Растворяют серебро обычно в азотной кислоте, которая взаимодействует с ним согласно уравнению:

 

Ag + 2НNО3 = АgNО3 + NО2↑ + Н2О

 

* Содержание серебра в сплаве указывает проба. Проба показывает, сколько весовых частей чистого серебра находится в 1000 весовых частях сплава. В СССР для изготовления серебряных изделий применяют. серебро 875 пробы, т. е. содержащее 87,5% серебра и 12,5% меди,

До введения в СССР метрической системы проба выражалась числом золотников чистого серебра в фунте (т. е. в 96 золотниках) сплава. Таким образом, 84 проба на старых серебряных изделиях означает, что в 96 золотниках сплава содержится 84 золотника серебра.

 

Серебро образует один ряд солей, растворы которых содержат бесцветные катионы Ag+.

Оксид серебра(I), или закись серебра, Аg2O. При действии щелочей на растворы солей серебра можно ожидать получения AgOH, но вместо него выпадает бурый осадок оксида cepe6pa(I):

 

2АgNО3 + 2NaOH = Аg2О+ 2NаNО3 + Н2О

 

Оксид серебра (I) незначительно растворяется в воде (0,017 г/л). Получающийся раствор имеет щелочную реакцию и, подобно щелочам, осаждает гидроксиды некоторых металлов из растворов их солей. Очевидно, в растворе содержится гидроксид серебра AgOH, представляющий собой довольно сильное основание. Последнее подтверждается тем, что соли серебра не гидролизуются.

Кроме оксида cepe6pa(I) известны оксиды AgO и Ag2O3.

Наибольшее значение имеют следующие соли серебра.

Нитрат серебра AgNO3, называемый также ляписом. Образует бесцветные прозрачные кристаллы, хорошо растворимые в воде. Применяется в производстве фотоматериалов, при изготовлении зеркал, в гальванотехнике.

Хлорид серебра AgCl образуется в виде белого творожистого нерастворимого в воде и кислотах осадка при взаимодействии ионов серебра с хлорид-ионами. На свету хлорид серебра постепенно темнеет, разлагаясь с выделением металлического серебра. Такими же свойствами обладают бромид и иодид серебра, имеющие в отличие от хлорида серебра желтоватый цвет. Напротив, фторид серебра AgF растворим в воде.

Комплексные соединения серебра. Подобно меди, серебро обладает склонностью к образованию комплексных соединений.

Многие нерастворимые в воде соединения серебра, например, оксид cepe6pa(I) и хлорид серебра, легко растворяются в водном растворе аммиака. Причина растворения заключается в образовании комплексных ионов [Аg(NН3)2]+. Например, равновесия, устанавливающиеся при взаимодействии хлорида серебра с водным раствором аммиака можно представить следующей схемой:

AgCl ↔Ag++ Cl

+

2NH3

[Аg(NН3)2]+

 

В насыщенном растворе хлорида серебра устанавливается динамическое равновесие между ионами Ag+ и С1 и осадком AgCl. Вводимые в раствор молекулы аммиака связываются с ионами серебра в комплексные ионы [Ag(NH3)2]+ и осадок растворяется. Таким образом, в аммиачном растворе серебро находится в виде комплексных катионов [Ag(NH3)2]+. Но наряду с ними в растворе всегда остается и некоторое, хотя и незначительное, количество ионов серебра вследствие диссоциации комплексного иона согласно уравнению:

 

[Аg(NН3)2]+ ↔ Ag++ 2NНз

 

Комплексные цианистые соединения серебра применяются для гальванического серебрения, так как при электролизе растворов этих солей на поверхности изделий осаждается плотный слой мелкокристаллического серебра. При пропускания тока через раствор K[Ag(CN)2] серебро выделяется на катоде за счет незначительного количества ионов серебра, которое получается вследствие диссоциации комплексного аниона:

[Аg(СN)2] ↔ Ag+ + 2CN

Все соединения серебра легко восстанавливаются с выделением металлического серебра. Если к аммиачному раствору оксида серебра(I), находящемуся в стеклянном сосуде, прибавить в качестве восстановителя немного глюкозы или формалина, то металлическое серебро выделяется в виде плотного блестящего зеркального слоя на поверхности стекла. Этим способом готовят зеркала, а также серебрят внутреннюю поверхность стекла в сосудах Дьюара и в термосах для уменьшения потери тепла лучеиспусканием.

Соли серебра, особенно хлорид и бромид, ввиду их способности разлагаться под влиянием света с выделением металлического серебра, широко используются для изготовления фотоматериалов — пленки, бумаги, пластинок. Фотоматериалы обычно представляют собою светочувствительную суспензию AgBr в желатине, слой которой нанесен на целлулоид, бумагу или стекло.

 

При экспозиции в тех местах светочувствительного слоя, где на него попал свет, образуются мельчайшие зародыши кристаллов металлического серебра. Это — скрытое изображение фотографируемого предмета. При проявлении бромид серебра разлагается, причем скорость разложения тем больше, чем выше концентрация зародышей в данном месте слоя. Получается видимое изображение, которое является обращенным или негативным изображением, поскольку степень почернения в каждом месте светочувствительного слоя тем больше, чем выше была его освещенность при экспозиции. В ходе закрепления (фиксирования) из светочувствительного слоя удаляется неразложившийся бромид серебра. Это происходит в результате взаимодействия между AgBr и веществом закрепителя — тиосульфатом натрия. При этой реакции получается растворимая комплексная соль:

 

AgBr + 2Nа2S2OЗ = Na3 [Ag(S2O3)2] + NaBr

 

Далее негатив накладывают на фотобумагу и подвергают действию света — «печатают». При этом наиболее освещенными оказываются те места фотобумаги, которые находятся против светлых мест негатива. Поэтому в ходе печатания соотношение между светом и тенью меняется на обратное и становится отвечающим сфотографированному объекту. Это — позитивное изображение.

 

Ионы серебра подавляют развитие бактерий и уже в очень низкой концентрации (~10-10 г-ион/л) стерилизуют питьевую воду. В медицине для дезинфекции слизистых оболочек применяются стабилизированные специальными добавками коллоидные растворы серебра (протаргол, колларгол и др.).

202. Золото (Aurum). Золото встречается в природе почти исключительно в самородном состоянии, главным образом в виде мелких зерен, вкрапленных в кварц или содержащихся в кварцевом песке. В небольших количествах золото встречается в сульфидных рудах железа, свинца и меди. Следы его открыты в морской воде. Общее содержание золота в земной коре составляет всего 5 • 10-7 вес.%.

В СССР месторождения золота находятся в Сибири и на Урале. Крупные месторождения золота имеются в Южной Африке, на Аляске, в Канаде и Австралии. 

Золото отделяется от песка и измельченной кварцевой породы промыванием водой, которая уносит частицы песка, как более легкие, или обработкой песка жидкостями, растворяющими золото. Чаще всего применяется раствор цианида натрия NaCN, в котором золото растворяется в присутствии кислорода с образованием комплексных анионов [Au(CN)2]:

 

4Au+8CN2 +2Н2O = 4[Аu(СN)2] +4OН

 

Из полученного раствора золото выделяют цинком:

 

2 [Au(CN)2] + Zn = [Zn(CN)4]2– + 2Au

 

Осажденное золото обрабатывают для отделения от него цинка разбавленной серной кислотой, промывают и высушивают. Дальнейшая очистка золота от примесей (главным образом от серебра) производится обработкой его горячей концентрированной серной кислотой или путем электролиза.

Метод извлечения золота из руд с помощью растворов цианидов калия или натрия был разработан в 1843 г. русским инженером П. Р. Багратионом. Этот метод, принадлежащий к гидрометаллургический способам получения металлов, в настоящее время наиболее распространен в металлургии золота.

Золото — ярко-желтый блестящий металл. Оно очень ковко и пластично; путем прокатки из него можно получить листочки толщиной менее 0,0002 мм, а из 1 г золота можно вытянуть проволоку длиной 3,5 км. Золото — прекрасный проводник тепла и электрического тока, уступающий в этом отношении только серебру и меди.

Ввиду мягкости золото употребляется в сплавах, обычно с серебром или медью. Эти сплавы применяются для электрических контактов, для зубопротезирования, в ювелирном деле.

В химическом отношении золото — малоактивный металл. На воздухе оно не изменяется, даже при сильном нагревании. Кислоты в отдельности не действуют на золото, но в смеси соляной и азотной кислот (царской водке) золото легко растворяется. Так же легко растворяется золото в хлорной воде и в аэрируемых (продуваемых воздухом) растворах цианидов щелочных металлов. Ртуть тоже растворяет золото, образуя амальгаму, которая при содержании более 15% золота становится твердой.

Известны два ряда соединений золота, отвечающие степеням окисленности +1 и +3. Так, золото образует два оксида — оксид золота(I), или закись золота, Аи2О и оксид золота(III), или окись золота, Аu2O3. Более устойчивы соединения, в которых золото имеет степень окисленности +3.

При растворении золота в царской водке получается комплексная золотохлористоводородная кислота H[AuCl4], которая кристаллизуется в виде светло-желтых игл состава H[AuCl4] 4Н2O (обычный продажный препарат золота). Известны хорошо кристаллизующиеся соли этой кислоты, например Na[AuCl4], в растворах которых золото находится в виде комплексного аниона [AuCl4].

 

Если осторожно нагревать золотохлористоводородную кислоту, то она разлагается с выделением НСl и красновато-коричневых кристаллов хлорида золота(III) АuСl3.

Щелочи осаждают из растворов золотохлористоводородной кислоты бурый гидроксид золота(III) Аu(ОН)3, называемый также золотой кислотой, так как это вещество обладает слабокислотными свойствами и образует соли. При 100°С золотая кислота теряет воду, превращаясь в бурый оксид золота(III) Аu2O3.

При нагревании хлорида золота(III) в струе диоксида углерода до 180°С получается хлорид золота(I) АuСl в виде белого малорастворимого в воде вещества. Из растворов хлорида золота(I) щелочи осаждают фиолетовый оксид золота (I) Аu2О.

 

Все соединения золота легко разлагаются при нагревании с выделением металлического золота.

Еще из рубрики >