O óxido de prata é um composto inorgânico cuja fórmula química é Ag 2 O. A força de ligação dos átomos é inteiramente iónico na natureza; portanto, que compreende um ião sólido onde uma proporção de dois catiões Ag + interagir electrostaticamente com um anião O 2- .
O anião óxido ó 2 , resultante da interacção entre os átomos de prata de superfície com o oxigénio a partir da atmosfera; muito parecido com ferro e muitos outros metais. Uma peça ou joia de prata, em vez de ficar avermelhada e se transformando em ferrugem, fica preta, característica do óxido de prata.
Por exemplo, um copo de prata oxidado pode ser visto na imagem acima. Observe sua superfície enegrecida, embora ainda retenha algum brilho ornamental; é por isso que até objetos de prata enferrujados podem ser considerados atraentes o suficiente para usos decorativos.
As propriedades do óxido de prata são tais que não deterioram, à primeira vista, a superfície original do metal. É formado à temperatura ambiente pelo simples contato com o oxigênio no ar; e ainda mais interessante, pode se decompor em altas temperaturas (acima de 200 ° C).
Isso significa que, se o copo da imagem fosse agarrado e o calor de uma chama intensa fosse aplicado, ele recuperaria seus brilhos prateados. Portanto, sua formação é um processo termodinamicamente reversível.
O óxido de prata também possui outras propriedades e, além de sua simples fórmula Ag 2 O, abrange organizações estruturais complexas e uma rica variedade de sólidos. No entanto, Ag 2 O é talvez, juntamente com Ag 2 O 3 , o mais representativo dos óxidos de prata.
Estrutura de óxido de prata
Como está sua estrutura? Como mencionado no início: é um sólido iônico. Por esse motivo, não pode haver ligações covalentes Ag-O ou Ag = O em sua estrutura; já que, se houvesse, as propriedades desse óxido mudariam drasticamente. É, em seguida, iões Ag + e O 2- na proporção de 2: 1 e tendo uma atracção electrostática.
A estrutura do óxido de prata é determinado em conformidade, a forma como as forças iónicas dispostos no espaço a iões Ag + , e O 2- .
Na imagem acima, por exemplo, que tem uma unidade de célula para o sistema de cristal cúbico: catiões Ag + são esferas azuis prateadas, e O 2- áreas avermelhadas.
Se o número de esferas for contado, descobrir-se-á que, de relance, nove azul-prateado e quatro vermelho. No entanto, apenas fragmentos das esferas contidas no cubo são levados em consideração; de contá-las, sendo frações das esferas totais, a razão 2: 1 para Ag 2 O deve ser atendida .
Repetindo a unidade estrutural do tetraedro AgO 4 cercada por outros quatro Ag + , todo o sólido preto é construído (evitando as lacunas ou irregularidades que esses arranjos cristalinos podem ter).
Alterações com o número de valência
Focando agora não no tetraedro AgO 4, mas na linha AgOAg (observe os vértices do cubo superior), o sólido óxido de prata terá, de outra perspectiva, várias camadas de íons dispostas linearmente (embora inclinadas). Tudo isso como resultado da geometria “molecular” em torno do Ag + .
O exposto acima foi corroborado por vários estudos de sua estrutura iônica.
A prata trabalha predominantemente com valência +1, pois, ao perder um elétron, sua configuração eletrônica resultante é [Kr] 4d 10 , que é muito estável. Outras valências, como Ag 2+ e Ag 3+, são menos estáveis, pois perdem elétrons dos orbitais quase completamente cheios.
O íon Ag 3+ , no entanto, é relativamente menos instável em comparação com o Ag 2+ . De fato, ele pode coexistir na empresa do Ag + enriquecendo quimicamente a estrutura.
Sua configuração eletrônica é [Kr] 4d 8 , com a falta de elétrons, de maneira a proporcionar alguma estabilidade.
Ao contrário das geometrias lineares em torno dos íons Ag + , a dos íons Ag 3+ é um plano quadrado. Portanto, um óxido de prata com íons Ag 3+ consistiria em camadas compostas por quadrados de AgO 4 (não tetraedro) eletrostaticamente ligados por linhas AgOAg; é o caso de Ag 4 O 4 ou Ag 2 O ∙ Ag 2 O 3 com estrutura monoclínica.
Propriedades físicas e químicas
Se a superfície do copo prateado da imagem principal estiver arranhada, será obtido um sólido, que não é apenas preto, mas também possui tons marrons ou marrons (imagem acima). Algumas de suas propriedades físicas e químicas relatadas no momento são as seguintes:
Peso molecular
231.735 g / mol
Aparência
Sólido preto marrom, em pó (observe que, apesar de ser um sólido iônico, não possui aparência cristalina). É inodoro e misturado com água, conferindo um sabor metálico
Densidade
7,14 g / mL.
Ponto de fusão
277-300 ° C. Certamente, derrete em prata maciça; isto é, provavelmente se decompõe antes de formar o óxido líquido.
Kps
1,52 × 10 -8 em água a 20 ° C. Portanto, é um composto dificilmente solúvel em água.
Solubilidade
Se você observar atentamente a imagem de sua estrutura, verá que as esferas de Ag 2+ e O 2 não diferem quase em tamanho. Isso resulta em que apenas pequenas moléculas podem penetrar no interior da rede cristalina, tornando-a insolúvel em quase todos os solventes; exceto aqueles em que reage, como bases e ácidos.
Caráter covalente
Embora tenha sido dito repetidamente que o óxido de prata é um composto iônico, certas propriedades, como seu baixo ponto de fusão, contradizem essa afirmação.
Certamente, a consideração do caráter covalente não desmorona o que é explicado por sua estrutura, pois seria suficiente adicionar um modelo de esferas e barras na estrutura de Ag 2 O para indicar ligações covalentes.
Da mesma forma, o tetraedro de AgO 4 e os planos quadrados , bem como as linhas de AgOAg, seriam ligados por ligações covalentes (ou iônicas covalentes).
Com isso em mente, o Ag 2 O seria realmente um polímero. No entanto, recomenda-se considerá-lo como um sólido iônico covalente (cuja natureza do link ainda é um desafio hoje).
Decomposição
No início, foi mencionado que sua formação é termodinamicamente reversível, portanto absorve o calor para retornar ao seu estado metálico. Tudo isso pode ser expresso por duas equações químicas para tais reações:
4Ag (s) + O 2 (g) => 2Ag 2 O (s) + Q
2Ag 2 O (s) + Q => 4Ag (s) + O 2 (g)
Onde Q representa o calor na equação. Isso explica por que o fogo que queima a superfície da xícara de prata oxidada retorna seu brilho prateado.
Portanto, é difícil supor que exista Ag 2 O (l), pois ele se decompõe instantaneamente pelo calor; a menos que a pressão seja elevada demais para obter o referido líquido preto marrom.
Nomenclatura
Quando a possibilidade de íons Ag 2+ e Ag 3+ foi introduzida além do Ag + comum e predominante , o termo ‘óxido de prata’ começa a parecer insuficiente para se referir a Ag 2 O.
Isso ocorre porque o íon Ag + é mais abundante que os outros, então o Ag 2 O é considerado o único óxido; o que não está correto.
Se Ag 2+ é considerado praticamente inexistente, dada a sua instabilidade, somente os íons com valências +1 e +3 serão tomados; isto é, Ag (I) e Ag (III).
Valência I e III
Como o Ag (I) a valência inferior, ele é nomeado pelo acréscimo do sufixo -oso seu nome Argentum . Assim, Ag 2 O é: óxido de argentoso ou, de acordo com a nomenclatura sistemática, monóxido de diplata.
Se Ag (III) for completamente ignorado, sua nomenclatura tradicional deverá ser: óxido argumentativo em vez de óxido argental.
Por outro lado, o Ag (III), sendo a maior valência, é adicionado o sufixo -ico ao seu nome. Assim, Ag 2 O 3 é a seguinte: óxido de argêntico (Ag 2 iões 3+ três S 2- ). Além disso, seu nome de acordo com a nomenclatura sistemática seria: trióxido de diplata.
Se a estrutura de Ag 2 O 3 for observada , pode-se presumir que é o produto de uma oxidação pelo ozônio, O 3 , em vez de oxigênio. Portanto, carácter covalente deve ser maior quando sendo composto covalente com ligaes de Ag ou Ag-OOO-Ag-O 3 -ag.
Nomenclatura sistemática de óxidos complexos de prata
AgO, também escrito como Ag 4 O 4 ou Ag 2 O ∙ Ag 2 O 3 , é um óxido de prata (I, III), pois possui valências +1 e +3. Seu nome, de acordo com a nomenclatura sistemática, seria: tetraplate tetraoxide.
Esta nomenclatura é útil quando se trata de outros óxidos de prata estequiometricamente mais complexos. Por exemplo, suponha que os dois sólidos 2Ag 2 O ∙ Ag 2 O 3 e Ag 2 O ∙ 3Ag 2 O 3 .
Escrever o primeiro de maneira mais apropriada seria: Ag 6 O 5 (contando e adicionando os átomos de Ag e O). Seu nome seria então hexóxido de pentóxido. Observe que esse óxido tem uma composição de prata menos rica que a Ag 2 O (6: 5 <2: 1).
Enquanto escrevia o segundo sólido, seria: Ag 8 O 10 . Seu nome seria decaóxido de oitava (com uma proporção de 8:10 ou 4: 5). Esse óxido de prata hipotético seria “muito enferrujado”.
Usos
Estudos em busca de novos e sofisticados usos do óxido de prata estão sendo realizados atualmente. Alguns de seus usos estão listados abaixo:
-Dissolve-se em amônia, nitrato de amônio e água para formar o reagente de Tollens. Este reagente é uma ferramenta útil em análises qualitativas em laboratórios de química orgânica. Permite determinar a presença de aldeídos em uma amostra, sendo uma resposta positiva a formação de um “espelho de prata” no tubo de ensaio.
– Juntamente com o zinco metálico, forma as principais baterias de óxido de zinco-prata. Este é talvez um dos usos mais comuns e domésticos.
– Serve como purificador de gás, absorvendo, por exemplo, CO 2 . Quando aquecido, libera gases retidos e pode ser reutilizado várias vezes.
-Por causa das propriedades antimicrobianas da prata, seu óxido é útil em estudos de bioanálise e purificação do solo.
-É um agente oxidante leve capaz de oxidar aldeídos em ácidos carboxílicos. Também é usado na reação de Hofmann (de aminas terciárias) e participa de outras reações orgânicas, como reagente ou catalisador.
Referências
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