Физические и химические свойства серебра
Физические и химические свойства серебраСеребро — элемент 11 группы (по устаревшей классификации — побочной подгруппы первой группы), пятого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 47. Обозначается символом Ag (лат. Argentum).
Простое вещество серебро (CAS-номер: 7440-22-4) — ковкий, пластичный благородный металл серебристо-белого цвета. Кристаллическая решётка — гранецентрированная кубическая. Температура плавления — 960 °C, плотность — 10,5 г/см³.
Физические свойства
Чистое серебро — довольно тяжёлый (легче свинца, но тяжелее меди), необычайно пластичный серебристо-белый металл (коэффициент отражения света близок к 100 %). Тонкая серебряная фольга в проходящем свете имеет фиолетовый цвет. C течением времени металл тускнеет, реагируя с содержащимися в воздухе следами сероводорода и образуя налёт сульфида, чья тонкая пленка придает тогда металлу характерную розоватую окраску. Обладает высокой теплопроводностью. При комнатной температуре имеет самую высокую электропроводность среди всех известных металлов (удельное электрическое сопротивление 1,59·10−8 Ом·м при температуре 20 °C).
Химические свойства
Серебро, будучи благородным металлом, отличается относительно низкой реакционной способностью, оно не растворяется в соляной и разбавленной серной кислотах. Однако в окислительной среде (в азотной, горячей концентрированной серной кислоте, а также в соляной кислоте в присутствии свободного кислорода) серебро растворяется:

Растворяется оно и в хлорном железе, что применяется для травления:

Серебро также легко растворяется в ртути, образуя амальгаму (жидкий сплав ртути и серебра).
Серебро не окисляется кислородом даже при высоких температурах, однако в виде тонких плёнок может быть окислено кислородной плазмой или озоном при облучении ультрафиолетом. Во влажном воздухе в присутствии даже малейших следов двухвалентной серы (сероводород, тиосульфаты, резина) образуется налёт малорастворимого сульфида серебра, обуславливающего потемнение серебряных изделий:

Свободные галогены легко окисляют серебро до галогенидов:

Однако на свету эта реакция обращается, и галогениды серебра (кроме фторида) постепенно разлагаются.
При нагревании с серой серебро даёт сульфид.
Наиболее устойчивой степенью окисления серебра в соединениях является +1. В присутствии аммиака соединения серебра (I) дают легко растворимый в воде комплекс [Ag(NH3)2]+. Серебро образует комплексы так же с цианидами, тиосульфатами. Комплексообразование используют для растворения малорастворимых соединений серебра, для извлечения серебра из руд. Более высокие степени окисления (+2, +3) серебро проявляет только в соединении с кислородом (AgO, Ag2O3) и фтором (AgF2, AgF3), такие соединения гораздо менее устойчивы, чем соединения серебра (I).
Соли серебра (I), за редким исключением (нитрат, перхлорат, фторид), нерастворимы в воде, что часто используется для определения ионов галогенов (хлора, брома, йода) в водном растворе.
|
Внешний вид простого вещества |
|
Свойства атома |
Имя, символ, номер |
Серебро / Argentum (Ag), 47
|
Атомная масса
(молярная масса) |
107,8682 а. е. м. (г/моль)
|
Электронная конфигурация |
[Kr] 4d10 5s1
|
Радиус атома |
144 пм
|
Химические свойства |
Ковалентный радиус |
134 пм
|
Радиус иона |
(+2e) 89 (+1e) 126 пм
|
Электроотрицательность |
1,93 (шкала Полинга)
|
Электродный потенциал |
+0,799
|
Степени окисления |
2, 1
|
Энергия ионизации
(первый электрон) |
1-й 730,5 кДж/моль (эВ)
2-й: 2070 кДж/моль (эВ)
3-й: 3361 кДж/моль (эВ)
|
Термодинамические свойства простого вещества |
Плотность (при н. у.) |
10,5 г/см³
|
Температура плавления |
1235,1 K
|
Температура кипения |
2485 K
|
Теплота плавления |
11,95 кДж/моль
|
Теплота испарения |
254,1 кДж/моль
|
Молярная теплоёмкость |
25,36[1] Дж/(K·моль)
|
Молярный объём |
10,3 см³/моль
|
Кристаллическая решётка простого вещества |
Структура решётки |
кубическая гранецентрированая
|
Параметры решётки |
4,086 Å
|
Температура Дебая |
225 K
|
Прочие характеристики |
Теплопроводность |
(300 K) 429 Вт/(м·К)
|
|