EZÜST-BROMID (AGBR): SZERKEZET, TULAJDONSÁGOK ÉS FELHASZNÁLÁSOK - KÉMIA - 2026

Az ezüst-bromid egy szervetlen só, amelynek képlete AgBr. A szilárd áll Ag ⁺ kationok és Br ^- anionok egy 1: 1 arányban, vonzott elektrosztatikus erők vagy ionos kötésekkel. Látható, mintha a fém ezüst elengedte volna egy vegyérték-elektronát molekuláris brómnak.

Természete hasonlít a "testvérek" ezüst-kloridra és -jodidra. Mindhárom só vízben nem oldódik, hasonló színű és fényre is érzékeny; vagyis fotokémiai reakciókon mennek keresztül. Ezt a tulajdonságot fényképezéshez használták, az Ag ⁺ -ionok fémes ezüstré redukciójának eredményeként.

Ezüst bromid-ionok. Forrás: Claudio Pistilli

A fenti kép mutatja egy Ag ⁺ Br ^- ionpár, amelyben a fehér és barna gömbök megfelelnek az Ag ⁺ és Br ^- ionok, ill. Itt az ionkötést Ag-Br-ként képviselik, de meg kell jelölni, hogy a két ion között nincs ilyen kovalens kötés.

Ellentmondásosnak tűnhet, hogy az ezüst hozzájárul a fekete színű fényképekhez színes képek nélkül. Ennek oka az, hogy az AgBr reagál a fényre, és rejtett képet generál; amelyet ezután fokozni kell az ezüst redukciójának növelésével.

Az ezüst-bromid szerkezete

Ezüst-bromid kristályszerkezete. Forrás: Benjah-bmm27 a Wikipedia segítségével.

Fent az ezüst-bromid rácsos vagy kristályszerkezete. Az Ag ⁺ és Br ionos sugarai közötti méretbeli különbség hűségesebb ábrázolása ^{itt látható}. A Br ^- anionok, nagyobb térfogatú, szabadság hézagok, ahol az Ag ⁺ kationok vannak elhelyezve, amely körül hat Br ^- (és fordítva).

Ez a szerkezet egy köbméretű kristályos rendszerre, különösen a kősó-típusra jellemző; ugyanaz, mint például a nátrium-klorid, NaCl esetében. Valójában a kép ezt megkönnyíti, mivel tökéletes köbmérettel rendelkezik.

Első pillantásra látható, hogy az ionok méretében különbség van. Ez, és valószínűleg az Ag ⁺ elektronikus tulajdonságai (és egyes szennyeződések lehetséges hatása) az AgBr kristályok hibákat mutatnak; vagyis azok a helyek, ahol "megszakad" az űrben lévő ionok rendezési sorrendje.

Kristályhibák

Ezek a hibák a hiányzó vagy elmozdult ionok által hagyott üregekből állnak. Például, többek között hat Br ^- anionok vannak rendes esetben az az Ag ⁺ kation; ehelyett lehet egy rés, mert az ezüst egy másik résbe költözött (Frenkel-hiba).

Noha befolyásolják a kristályrácsot, előnyben részesítik az ezüst fény reakcióját; és minél nagyobb a kristályok vagy azok csoportja (szemcsék mérete), annál nagyobb a hibák száma, és ezért érzékenyebb lesz a fényre. A szennyeződések szintén befolyásolják a szerkezetet és ezt a tulajdonságot, különösen azokat, amelyek elektronokkal redukálhatók.

Ez utóbbi eredményeként a nagy AgBr kristályok kevesebb fénynek vannak kitéve, hogy csökkentsék őket; vagyis fotós célokra kívánatosabbak.

Szintézis

A laboratóriumban, ezüst-bromid lehet szintetizálni összekeverjük egy vizes ezüst-nitrát oldattal, AgNO ₃, a nátrium-bromid-só, NaBr. Az első só hozzájárul az ezüsthez, a második a bromidhoz. Az alábbiakban kettős elmozdulási vagy metatézis reakció következik, amelyet az alábbi kémiai egyenlet képviselhet:

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

Megjegyezzük, hogy a nátrium-nitrát-só, NaNO ₃, vízben oldódik, míg AgBr szilárd anyagként kiválik, halvány sárga színű. Ezt követően a szilárd anyagot mossuk és vákuumban szárítjuk. A NaBr mellett a KBr bromidionok forrásaként is felhasználható.

Másrészt az AgBr természetesen bromit-ásványi anyagból és megfelelő tisztítási folyamatainak révén nyerhető.

Tulajdonságok

Megjelenés

Fehéres sárga agyagszerű szilárd anyag.

Molekulatömeg

187,77 g / mol.

Sűrűség

6,473 g / ml.

Olvadáspont

432 ° C

Forráspont

1502 ° C

Vízben való oldhatóság

0,140 g / ml 20 ° C-on.

Törésmutató

2253.

Hőkapacitás

270 J / kg · K.

Fényérzékenység

Az előző szakaszban azt mondták, hogy az AgBr kristályokban olyan hibák vannak, amelyek elősegítik ennek a sónak a fényérzékenységét, mivel csapdába ejtették a képződött elektronokat; és így elméletben megakadályozták őket, hogy reagáljanak a környezetben található más fajokkal, például a levegőben lévő oxigénnel.

Az elektron szabadul fel a reakció a Br ^- egy foton:

Br ^- + hv => 1 / 2Br ₂ + e ^-

Ne feledje, hogy Br ₂ képződik, amely foltot vörösre festi, ha nem távolítja el. A felszabadult elektronok redukálják az Ag ⁺ kationokat, egymás közötti szakaszukban, fémes ezüstre (néha Ag ^0-ra ábrázolva):

Ag ⁺ + e ^- => Ag

Ekkor a nettó egyenlet:

AgBr => Ag + 1 / 2Br ₂

Amikor a fém ezüst "első rétegei" kialakulnak a felületen, azt mondják, hogy van egy rejtett kép, amely az emberi szem számára még mindig láthatatlan. Ez a kép több milliószor láthatóbbá válik, ha egy másik vegyi anyag (például a hidrokinon és a fenidon a fejlesztési folyamatban) növeli az AgBr kristályok redukcióját fémes ezüstré.

Alkalmazások

Fekete-fehér fénykép a zsebóra. Forrás: Pexels.

Az ezüst-bromid a halogenidek közül a legszélesebb körben alkalmazott fényképészeti filmkészítés területén. Az AgBr-t felvittük a cellulóz-acetáttal készült filmekre, amelyeket zselatinban szuszpendáltunk (fotoemulzió), 4- (metil-amino) -fenol-szulfát (Metol) vagy fenidon és hidrokinon jelenlétében.

Mindezen reagensekkel a rejtett kép életre kelhet; befejezni és felgyorsítani az ionos fém ezüstré alakulását. De ha nem jár bizonyos óvatossággal és tapasztalatokkal, akkor a felületén lévő ezüst minden esetben oxidálódik, és a fekete-fehér szín kontrasztja véget ér.

Éppen ezért elengedhetetlen a fényképészeti film megállítása, rögzítése és mártása.

Vannak olyan művészek, akik úgy játszanak ezekkel a folyamatokkal, hogy szürke árnyalatokat hoznak létre, amelyek gazdagítják a kép szépségét és a saját örökségüket; És mindezt megteszik, néha talán anélkül, hogy gyanítanánk, olyan kémiai reakcióknak köszönhetően, amelyek elméleti alapja kissé összetetté válhat, és egy fényérzékeny AgBr-hez, amely egy kiindulási pontot jelöl.

Irodalom

1. Wikipedia. (2019). Ezüst-bromid. Helyreállítva: en.wikipedia.org
2. Michael W. Davidson. (2015, november 13.). Polarizált könnyű digitális képgaléria: Ezüst-bromid. Olympus. Helyreállítva: micro.magnet.fsu.edu
3. Crystran Ltd. (2012). Ezüst-bromid (AgBr). Helyreállítva: crystran.co.uk
4. Lothar Duenkel, Juergen Eichler, Gerhard Ackermann és Claudia Schneeweiss. (2004. június 29.). Saját készítésű ezüst-bromid alapú emulziók a holográfia felhasználói számára: gyártás, feldolgozás és alkalmazás, Proc. SPIE 5290, XVIII. Gyakorlati holográfia: Anyagok és alkalmazások; doi: 10.1117 / 12.525035;
5. Alan G. Shape. (1993). Szervetlen kémia. (Második kiadás.). Editorial Reverté.
6. Carlos Güido és Ma Eugenia Bautista. (2018). Bevezetés a fényképészeti kémiába. Helyreállítva: fotografia.ceduc.com.mx
7. García D. Bello. (2014. január 9.) Kémia, fotózás és Chema Madoz. Helyreállítva: dimetilszulfuro.es