HOPEAMBROMIDI (AGBR): RAKENNE, OMINAISUUDET JA KÄYTÖT - KEMIA

Hopeabromidia on epäorgaaninen suola, jolla kemiallinen kaava AgBr-. Sen kiinteä koostuu Ag ⁺ kationien ja Br ^- anioneja 1: 1-suhteessa, houkuttelee sähköstaattisten voimien tai ionisidoksia. Voidaan nähdä, että metallihopea olisi luopunut yhdestä valenssielektroneistaan molekyylibromiksi.

Sen luonne muistuttaa sen "sisaruksia" hopeakloridia ja jodidia. Kaikki kolme suolaa eivät liukene veteen, niiden värit ovat samanlaiset ja ne ovat myös herkkiä valolle; eli ne käyvät läpi fotokemiallisia reaktioita. Tätä ominaisuutta on käytetty valokuvien saamiseen seurauksena Ag ⁺ -ionien pelkistymisestä metalliseksi hopeiseksi.

Hopebromidi-ionit. Lähde: Claudio Pistilli

Yllä oleva kuva osoittaa Ag ⁺ Br ^- ioniparin, jossa valkoinen ja ruskea pallo vastaavat vastaavasti Ag ⁺ ja Br ^- ioneja. Tässä ne edustavat ionista sidosta kuin Ag-Br, mutta on välttämätöntä osoittaa, että molempien ionien välillä ei ole tällaista kovalenttista sidosta.

Voi vaikuttaa ristiriitaiselta, että hopea on se, joka lisää mustan värin valokuviin ilman väriä. Tämä johtuu siitä, että AgBr reagoi valon kanssa muodostaen piilevän kuvan; jota sitten tehostetaan lisäämällä hopean vähentämistä.

Hopebromidin rakenne

Hopebromidin kiderakenne. Lähde: Benjah-bmm27 Wikipedian kautta.

Yllä on hopeabromidin hila- tai kiderakenne. Vielä todenmukaisesti kokoero välillä ionisen säteiden Ag ⁺ ja Br ^{- on esitetty tässä}. Br ^- anionit, runsaampi, loman raot jossa Ag ⁺ kationit sijaitsevat, jota ympäröi kuusi Br ^- (ja päinvastoin).

Tämä rakenne on ominaista kuutiometriä kiteiselle järjestelmälle, erityisesti kivisuolatyypille; sama, esimerkiksi natriumkloridin, NaCl: n suhteen. Itse asiassa kuva helpottaa tätä tarjoamalla täydellinen kuutioraja.

Ensi silmäyksellä voidaan nähdä, että ionien välillä on jonkin verran eroa. Tämä, ja kenties Ag ^+: n elektroniset ominaisuudet (ja joidenkin epäpuhtauksien mahdollinen vaikutus), johtaa siihen, että AgBr-kiteissä on virheitä; toisin sanoen paikkoja, joissa ionien järjestysjärjestys avaruudessa on "rikki".

Kristalliviat

Nämä viat koostuvat poissa olevien tai siirrettyjen ionien jättämistä onteloista. Esimerkiksi joukossa kuusi Br ^- anionit siellä olisi yleensä Ag ⁺ kationi; mutta sen sijaan voi olla aukko, koska hopea on siirtynyt toiseen aukkoon (Frenkelin vika).

Vaikka ne vaikuttavat kidehilaan, ne suosivat hopean reaktioita valon kanssa; ja mitä suurempia kiteet tai niiden rypäleet (jyvien koko), sitä suurempi on virheiden lukumäärä, ja siksi se on herkempi valolle. Myös epäpuhtaudet vaikuttavat rakenteeseen ja tähän ominaisuuteen, etenkin ne, jotka voidaan vähentää elektroneilla.

Jälkimmäisen seurauksena suuret AgBr-kiteet vaativat vähemmän valotusta niiden vähentämiseksi; toisin sanoen ne ovat toivottavia valokuvien tarkoituksiin.

Synteesi

Laboratoriossa, hopeabromidi voidaan syntetisoida sekoittamalla vesipitoista hopeanitraattiliuosta, AgNO ₃, jossa natriumbromidia suola, NaBr. Ensimmäinen suola myöntää hopeaa ja toinen bromidia. Seuraava on kaksinkertainen siirtymä tai metateesireaktio, jota voidaan edustaa alla olevalla kemiallisella yhtälöllä:

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

Huomaa, että natriumnitraatti suola, NaNO ₃, on liukoinen veteen, kun taas AgBr- saostuu kiinteänä aineena, jolla on heikko keltainen väri. Seuraavaksi kiinteä aine pestään ja kuivataan tyhjössä. NaBr: n lisäksi KBr: ää voitaisiin käyttää myös bromidianionien lähteenä.

Toisaalta AgBr voidaan luonnollisesti saada bromiitti mineraalistaan ja sen asianmukaisista puhdistusprosesseista.

ominaisuudet

Ulkomuoto

Valkeahko keltainen savimainen kiinteä aine.

Molekyylimassa

187,77 g / mol.

Tiheys

6,473 g / ml.

Sulamispiste

432 ° C.

Kiehumispiste

1502 ° C.

Vesiliukoisuus

0,140 g / ml 20 ° C: ssa.

Taitekerroin

2253.

Lämpökapasiteetti

270 J / kg · K.

Herkkyys valolle

Edellisessä osassa sanottiin, että AgBr-kiteissä on vikoja, jotka edistävät tämän suolan herkkyyttä valolle, koska ne vangitsevat muodostuneet elektronit; ja siten teoriassa niitä estetään reagoimasta muiden ympäristössä esiintyvien lajien, kuten ilman hapen kanssa.

Elektroni vapautuu reaktiosta Br ^- fotoneja:

Br ^- + hv => 1 / 2Br ₂ + e ^-

Huomaa, että tuotetaan Br _2: ta, joka värjää kiinteän punaisen, jos sitä ei poisteta. Vapautetut elektronit pelkistävät Ag ⁺ -kationit niiden välissä metalliseksi hopeaksi (joskus esitetään Ag ^{0: na}):

Ag ⁺ + e ^- => Ag

Silloin nettoyhtälö:

AgBr- => Ag + 1 / 2Br ₂

Kun metallisen hopean "ensimmäiset kerrokset" muodostuvat pinnalle, sanotaan, että siellä on piilevä kuva, joka on silti näkymätön ihmissilmälle. Tämä kuva tulee miljoonia kertoja näkyvämmäksi, jos toinen kemiallinen laji (kuten hydrokinoni ja fenidoni kehitysprosessissa) lisää AgBr-kiteiden pelkistystä metallihopeaksi.

Sovellukset

Mustavalkoinen valokuva taskukellosta. Lähde: Pexels.

Hopeibromidi on yleisimmin käytetty kaikista halogenideistaan valokuvafilmien kehittämisessä. AgBr levitetään mainittuihin kalvoihin, jotka on valmistettu selluloosa-asetaatilla, suspendoituneena gelatiiniin (valokuvaemulsio) ja 4- (metyyliamino) fenolisulfaatin (metoli) tai fenidonin ja hydrokinonin läsnä ollessa.

Kaikilla näillä reagensseilla piilevä kuva voidaan herättää; viimeistele ja nopeuta ionisen muuntamista metallihopeaksi. Mutta jos et etene tietyllä huolella ja kokemuksella, kaikki pinnalla oleva hopea hapettuu ja mustan ja valkoisen värin kontrasti loppuu.

Siksi valokuvausfilmin pysäytys-, kiinnitys- ja pesuvaiheet ovat välttämättömiä.

On taiteilijoita, jotka leikkivät näillä prosesseilla siten, että ne luovat harmaasävyjä, jotka rikastuttavat kuvan kauneutta ja omaa perintöä; Ja he tekevät kaiken tämän, joskus ehkä epäilemättä sitä, kemiallisten reaktioiden, joiden teoreettisesta pohjasta voi tulla hieman monimutkainen, ja valoherkän AgBr: n, joka merkitsee lähtökohtaa, ansiosta.

Viitteet

Wikipedia. (2019). Hopeambromidi. Palautettu osoitteesta: en.wikipedia.org
Michael W. Davidson. (2015, 13. marraskuuta). Polarisoitu kevyt digitaalinen kuvagalleria: hopeabromidi. Olympus. Palautettu osoitteesta: micro.magnet.fsu.edu
Crystran Ltd. (2012). Hopeambromidi (AgBr). Palautettu osoitteesta: crystran.co.uk
Lothar Duenkel, Juergen Eichler, Gerhard Ackermann ja Claudia Schneeweiss. (29. kesäkuuta 2004). Itse valmistetut hopeabromidipohjaiset emulsiot holografian käyttäjille: valmistus, käsittely ja käyttö, Proc. SPIE 5290, käytännön holografia XVIII: Materiaalit ja sovellukset; doi: 10.1117 / 12.525035;
Alan G. Shape. (1993). Epäorgaaninen kemia. (Toinen painos.). Toimituksellinen käännös.
Carlos Güido ja Ma Eugenia Bautista. (2018). Johdatus valokuvakemiaan. Palautettu osoitteesta: fotografia.ceduc.com.mx
García D. Bello. (9. tammikuuta 2014). Kemia, valokuvaus ja Chema Madoz. Palautettu: dimetyylisulfuro.es

HOPEAMBROMIDI (AGBR): RAKENNE, OMINAISUUDET JA KÄYTÖT - KEMIA - 2026