Brometo de prata (AgBr): estrutura, propriedades e usos

O brometo de prata é um sal inorgânico que tem a fórmula química AgBr. Seus compostos no sólidas catiões Ag + e aniões Br em um 1: 1, atraídos por fors electrosticas ou ligaes iicas . Pode-se ver como se a prata metálica tivesse produzido um de seus elétrons de valência em bromo molecular.

Sua natureza lembra seus “irmãos” cloreto e iodeto de prata. Os três sais são insolúveis em água, têm cores semelhantes e também são sensíveis à luz; isto é, eles sofrem reações fotoquímicas. Esta propriedade foi usada para obter fotografias, resultado da redução dos íons Ag + em prata metálica.

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Íons de brometo de prata. Fonte: Claudio Pistilli [CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)]

Um par Ag + Br iônico é mostrado na imagem acima , na qual as esferas branca e marrom correspondem aos íons Ag + e Br , respectivamente. Aqui eles representam a ligação iônica como Ag-Br, mas é necessário indicar que não existe essa ligação covalente entre os dois íons.

Pode parecer contraditório que a prata seja quem traz a cor preta das fotografias incolores. Isso ocorre porque o AgBr reage com a luz, gerando uma imagem latente; que, então, se intensifica aumentando a redução da prata.

Estrutura de brometo de prata

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Estrutura cristalina de brometo de prata. Fonte: Benjah-bmm27 via Wikipedia.

Acima, você tem a estrutura líquida ou cristal do brometo de prata. Aqui está uma representação mais fiel da diferença de tamanho entre os raios iônicos de Ag + e Br . Os ânions Br , mais volumosos, deixam interstícios onde os cátions Ag + estão localizados , cercados por seis Br (e vice-versa).

Essa estrutura é característica de um sistema cristalino cúbico, especificamente do tipo sal de gema; o mesmo, por exemplo, que o cloreto de sódio , NaCl. De fato, a imagem facilita isso fornecendo um limite cúbico perfeito.

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À primeira vista, pode-se notar que há uma certa diferença no tamanho entre os íons. Isso, e talvez as características eletrônicas do Ag + (e o possível efeito de algumas impurezas), levam os cristais do AgBr a apresentar defeitos; isto é, locais onde a sequência de ordenação de íons no espaço é “interrompida”.

Defeitos de cristal

Esses defeitos consistem em vazios deixados por íons ausentes ou deslocados. Por exemplo, entre seis ânions Br geralmente o cátion Ag + deve ser ; mas, em vez disso, pode haver um vácuo porque a prata mudou para outro intersticio (defeito de Frenkel).

Embora afetem a rede cristalina, favorecem as reações da prata com a luz; e quanto maiores os cristais ou seu aglomerado (tamanho de grão), maior o número de defeitos e, portanto, será mais sensível à luz. Além disso, as impurezas influenciam a estrutura e essa propriedade, especialmente aquelas que podem ser reduzidas com elétrons.

Como conseqüência deste último, grandes cristais de AgBr requerem menos exposição à luz para serem reduzidos; isto é, são mais desejáveis ​​para fins fotográficos.

Síntese

Em laboratório, o brometo de prata pode ser sintetizado misturando uma solução aquosa de nitrato de prata, AgNO 3 , com o sal de brometo de sódio, NaBr. O primeiro sal fornece a prata e o segundo o brometo. O que se segue é uma reação de deslocamento duplo ou metátese que pode ser representada pela equação química abaixo:

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

Observe que o nitrato de sal de sódio, NaNO 3 , que é solúvel em água, enquanto o AgBr é precipitado na forma de um sólido com uma cor amarelo pálido. Posteriormente, o sólido é lavado e seco sob vácuo. Além do NaBr, o KBr também pode ser usado como fonte de ânions de brometo.

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Por outro lado, o AgBr pode ser obtido naturalmente através de seu bromirito mineral e processos de purificação adequados.

Propriedades

Aparência

Cor sólida amarela-branca como argila.

Massa molecular

187,77 g / mol.

Densidade

6,473 g / mL.

Ponto de fusão

432 ° C.

Ponto de ebulição

1502 ° C

Solubilidade em água

0,134 g / mL a 20 ° C.

Índice de refração

2.253.

Capacidade de calor

270 J / Kg.

Sensibilidade à luz

Foi dito na seção anterior que nos cristais AgBr existem defeitos que promovem a sensibilidade desse sal à luz, uma vez que prendem os elétrons formados; e assim, em teoria, impede-os de reagir com outras espécies do ambiente, como o oxigênio do ar.

O elétron é liberado da reação de Br com um fóton:

Br + hv => 1 / 2Br 2 + e

Observe que Br 2 é produzido , que colorirá o vermelho sólido se não for removido. Os elétrons liberados reduzem os cátions Ag + , em seus interstícios, para prata metálica (às vezes representada como Ag ):

Ag + + e => Ag

Tendo então a equação líquida:

AgBr => Ag + 1 / 2Br 2

Quando as “primeiras camadas” de prata metálica são formadas na superfície, diz-se que há uma imagem latente, ainda invisível ao olho humano. Essa imagem se torna milhões de vezes mais visível se outras espécies químicas (como hidroquinona e fenidona, no processo de desenvolvimento) aumentarem a redução dos cristais de AgBr à prata metálica.

Usos

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Fotografia preto e branco do relógio de bolso. Fonte: Pexels

O brometo de prata é o mais amplamente usado de todos os seus halogenetos no campo da revelação de filmes fotográficos. O AgBr é aplicado aos referidos filmes, feitos com acetato de celulose, suspensos em gelatina (emulsão fotográfica) e na presença de 4- (metilamino) fenol sulfato (Metol) ou fenolona e hidroquinona.

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Com todos esses reagentes, a imagem latente pode ser trazida à vida; finalize e acelere a transformação da prata iônica em metálica. Mas, se você não proceder com certo cuidado e experiência, toda a prata na superfície se oxidará e o contraste entre as cores preto e branco terminará.

É por isso que as etapas de parada, fixação e lavagem dos filmes fotográficos são vitais.

Existem artistas que brincam com esses processos de forma a criar tons de cinza, que enriquecem a beleza da imagem e seu próprio legado; e tudo isso eles fazem, às vezes talvez sem suspeitar, graças a reações químicas, cuja base teórica pode se tornar um pouco complexa, e um AgBr sensível à luz e que marca um ponto de partida.

Referências

  1. Wikipedia (2019). Brometo de prata Recuperado de: en.wikipedia.org
  2. Michael W. Davidson (13 de novembro de 2015). Galeria de imagens digitais de luz polarizada: Brometo de Prata. Olympus Recuperado de: micro.magnet.fsu.edu
  3. Crystran Ltd. (2012). Brometo de prata (AgBr). Recuperado de: crystran.co.uk
  4. Lothar Duenkel, Juergen Eichler, Gerhard Ackermann e Claudia Schneeweiss. (29 de junho de 2004). Emulsões feitas à base de brometo de prata para usuários em holografia: fabricação, processamento e aplicação, Proc. SPIE 5290, Holografia Prática XVIII: Materiais e Aplicações; doi: 10.1117 / 12.525035; https://doi.org/10.1117/12.525035
  5. Alan G. Shape. (1993). Química inorgânica. (Segunda edição.) Reverté Editorial.
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  7. García D. Bello. (9 de janeiro de 2014). Química, fotografia e Chema Madoz. Recuperado de: dimetilsulfuro.es

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