BROMURĂ DE ARGINT (AGBR): STRUCTURĂ, PROPRIETĂȚI ȘI UTILIZĂRI - CHIMIE - 2025

Bromura de argint este o sare anorganică având formula AgBr chimică. Solidul său este compus din cationi Ag ⁺ și Br ^- anioni în raport 1: 1, atrași de forțele electrostatice sau de legăturile ionice. Se poate vedea ca și cum argintul metalic ar fi renunțat la unul dintre electronii săi de valență la brom molecular.

Natura sa seamănă cu „frații” clorurii și iodurii de argint. Toate cele trei săruri sunt insolubile în apă, au culori similare și sunt, de asemenea, sensibile la lumină; adică suferă reacții fotochimice. Această proprietate a fost folosită pentru obținerea de fotografii, ca urmare a reducerii ionilor Ag ⁺ la argint metalic.

Ionii de bromură de argint. Sursa: Claudio Pistilli

In imaginea de sus un Ag ⁺ Br ^- este prezentat perechi de ioni , în care sferele alb și maro corespund Ag ⁺ și Br ^- ioni , respectiv. Aici ele reprezintă legătura ionică ca Ag-Br, dar este necesar să se indice că nu există o astfel de legătură covalentă între ambii ioni.

Poate părea contradictoriu faptul că argintul este cel care contribuie cu culoarea neagră la fotografii fără culoare. Acest lucru se datorează faptului că AgBr reacționează cu lumina, generând o imagine latentă; care, apoi, se intensifică prin creșterea reducerii argintului.

Structura bromurii de argint

Structura cristalină a bromurii de argint. Sursa: Benjah-bmm27 prin Wikipedia.

Deasupra se află structura de zăpadă sau de cristal a bromurii de argint. O reprezentare mai fidelă a diferenței de dimensiune între razele ionice ale Ag ⁺ și Br ^{- este prezentată aici} . BR ^- anioni , interstițiile, mai voluminos de concediu în cazul în care Ag ⁺ sunt amplasate cationi , care este înconjurat de șase Br ^- (și invers).

Această structură este caracteristică unui sistem cubic cristalin, în special al tipului de sare de rocă; același lucru, de exemplu, ca și pentru clorura de sodiu, NaCl. De fapt, imaginea facilitează acest lucru oferind o graniță cubică perfectă.

La prima vedere se poate observa că există o oarecare diferență de dimensiune între ioni. Acest lucru, și poate caracteristicile electronice ale Ag ⁺ (și posibilul efect al unor impurități), duce la cristalele AgBr care prezintă defecte; adică locuri unde secvența de ordonare a ionilor în spațiu este „spartă”.

Defecte de cristal

Aceste defecte constau în goluri lăsate de ioni absenți sau deplasați. De exemplu, printre șase Br ^- anioni nu ar trebui să fie în mod normal Ag ⁺ cation ; dar în schimb, poate exista un gol, deoarece argintul s-a mutat într-un alt gol (defect Frenkel).

Deși afectează rețeaua de cristal, favorizează reacțiile argintului cu lumina; și cu cât sunt mai mari cristalele sau clusterul lor (mărimea boabelor), cu atât este mai mare numărul defectelor și, prin urmare, va fi mai sensibil la lumină. De asemenea, impuritățile influențează structura și această proprietate, în special cele care pot fi reduse cu electroni.

Ca urmare a acestora din urmă, cristalele mari de AgBr necesită o expunere mai mică la lumină pentru a le reduce; adică sunt mai de dorit în scopuri fotografice.

Sinteză

În laborator, bromura de argint poate fi sintetizată prin amestecarea unei soluții apoase de azotat de argint, AgNO ₃ , cu sare de bromură de sodiu, NaBr. Prima sare contribuie cu argintul, iar a doua bromura. Ceea ce urmează este o dublă reacție de deplasare sau de metateză care poate fi reprezentată de ecuația chimică de mai jos:

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

Rețineți că sarea de azotat de sodiu, NaNO ₃ , este solubilă în apă, în timp ce AgBr precipită ca un solid cu o culoare galben slab. Ulterior solidul este spălat și supus uscării în vid. În plus față de NaBr, KBr poate fi utilizat și ca sursă de anioni bromură.

Pe de altă parte, AgBr poate fi obținut în mod natural prin mineralul său bromirite și procedeele sale de purificare.

Proprietăți

Aspect

Un solid galben albicios, asemănător lutului.

Masa moleculara

187,77 g / mol.

Densitate

6,473 g / ml.

Punct de topire

432 ° C.

Punct de fierbere

1502 ° C.

Solubilitatea apei

0,140 g / ml la 20 ° C.

Indicele de refracție

2253.

Capacitate de căldură

270 J / Kg · K.

Sensibilitate la lumină

S-a spus în secțiunea anterioară că există defecte în cristalele AgBr care promovează sensibilitatea acestei săruri la lumină, întrucât captează electronii formați; și astfel, în teorie, sunt împiedicați să reacționeze cu alte specii din mediu, cum ar fi oxigenul în aer.

Electronul este eliberat din reacția lui Br ^- cu un foton:

Br ^- + hv => 1 / 2Br ₂ + e ^-

Rețineți că Br ₂ este produs , care va pata roșu solid , dacă nu se îndepărtează. Electronii eliberați reduc cationii Ag ⁺ , în interstițiile lor, la argint metalic (uneori reprezentat ca Ag ⁰ ):

Ag ⁺ + e ^- => Ag

Având apoi ecuația netă:

AgBr => Ag + 1 / 2Br ₂

Când „primele straturi” de argint metalic se formează pe suprafață, se spune că există o imagine latentă, încă invizibilă pentru ochiul uman. Această imagine devine de milioane de ori mai vizibilă dacă o altă specie chimică (cum ar fi hidrochinona și fenidona, în procesul de dezvoltare) crește reducerea cristalelor de AgBr la argintul metalic.

Aplicații

Fotografie alb-negru a ceasului de buzunar. Sursa: Pexels.

Bromura de argint este cea mai folosită dintre toate halogenele sale în domeniul dezvoltării filmelor fotografice. AgBr se aplică pe peliculele menționate, realizate cu acetat de celuloză, suspendate într-o gelatină (emulsie fotografică) și în prezența sulfatului de 4- (metilamino) fenol (metol) sau fenidonei și hidrochinonei.

Cu toți acești reactivi, imaginea latentă poate fi adusă la viață; terminați și accelerați transformarea argintului ionic în argint metalic. Dar, dacă nu procedați cu o anumită grijă și experiență, tot argintul de pe suprafață se va oxida, iar contrastul dintre culorile alb și negru se va termina.

De aceea, etapele de oprire, fixare și scufundare a peliculei fotografice sunt vitale.

Există artiști care se joacă cu aceste procese în așa fel încât să creeze nuanțe de gri, care îmbogățesc frumusețea imaginii și moștenirea proprie; Și fac toate acestea, uneori poate fără să-l bănuiască, datorită reacțiilor chimice, a căror bază teoretică poate deveni un pic complexă și unui AgBr sensibil la lumină care marchează un punct de plecare.

Referințe

1. Wikipedia. (2019). Bromură de argint. Recuperat de la: en.wikipedia.org
2. Michael W. Davidson. (2015, 13 noiembrie). Galerie foto digitală cu lumină polarizată: Bromură de argint. Olimp. Recuperat din: micro.magnet.fsu.edu
3. Crystran Ltd. (2012). Bromură de argint (AgBr). Recuperat din: crystran.co.uk
4. Lothar Duenkel, Juergen Eichler, Gerhard Ackermann și Claudia Schneeweiss. (29 iunie 2004). Emulsii pe bază de bromură de argint auto-fabricate pentru utilizatori în holografie: fabricație, prelucrare și aplicare, proc. SPIE 5290, Holografie practică XVIII: materiale și aplicații; doi: 10.1117 / 12.525035; https://doi.org/10.1117/12.525035
5. Alan G. Shape. (1993). Chimie anorganică. (A doua editie.). Editorial Reverté.
6. Carlos Güido și Ma Eugenia Bautista. (2018). Introducere în chimia fotografică. Recuperat din: fotografie.ceduc.com.mx
7. García D. Bello. (9 ianuarie 2014). Chimie, fotografie și Chema Madoz. Recuperat din: dimetilsulfuro.es