Сульфид серебра

Сульфид серебра
Систематическое название	Сульфид серебра(I)
Химическая формула	Ag2S
Внешний вид	твёрдое вещество серо-черного цвета
Свойства
Молярная масса	247,8 г/моль
Температура плавления	832 °C (1105.15 К)
Фазовые переходы	176,3 °C (α β) 592 °C (β γ)
Плотность	7,317 г/см³
Твёрдость по Моосу	2в2,5
Растворимость в воде	6,5·10в16 г/100 мл
Произведение растворимости	7,2·10в50
Структура
Кристаллическая решётка	моноклинная
Термодинамические свойства
Стандартная энтальпия образования	в33 кДж/моль
Энтальпия плавления	+14,06 кДж/моль
Стандартная молярная энтропия	+144 Дж/(К·моль)
Стандартная энергия образования Гиббса	в41 кДж/моль
Классификация
Регистрационный номер CAS	21548-73-2
Регистрационный номер EC	244-438-2
Безопасность
R-фразы	R36/37/38
S-фразы	S26, S36
Символы опасности
Где это не указано, данные приведены при стандартных условиях (25 °C, 100 кПа).

Сульфи́д серебра́(I) в химическое вещество с химической формулой $~\mathrm{Ag_2S}$, принадлежащее классу бинарных соединений, также может рассматриваться как соль серебра и сероводородной кислоты.

Нахождение в природе

Сульфид серебра в природе встречается в виде минералов акантита, аргентита и маккинстриита. Основные свойства этих минералов представлены в таблице.

	Акантит	Аргенит	Маккинстриит
Состав	Ag2S	Ag2S	Ag1,2Cu0,8S
Цвет	серо-чёрный	темно-серый	чёрный
Сингония	моноклинная	ромбическая	ромбическая
Плотность, г/см3	7,326	7,317	6,61
Твердость по Моосу	2 - 2,5	2 - 2,5	1,5 - 2,5

Физические свойства

Сульфид серебра в твердое вещество серо-чёрного цвета, является наименее растворимым в воде соединением серебра, в очень тонких пленках придает металлическому серебу розоватую окраску. Нерастворим в этаноле.

Ag₂S существует в трёх кристаллических модификациях:

• α-Ag₂S, моноклинная сингония, пространственная группа P 2₁/c, a = 0,4231 нм, b = 0,6930 нм, c = 0,9526 нм, β = 125,48°, Z = 8, d = 7.317 г/см³;
• β-Ag₂S, кубическая сингония, пространственная группа I m3m, a = 0,4884 нм, Z = 2, d = 7.2 г/см³;
• γ-Ag₂S, кубическая сингония, пространственная группа P n3, a = 0,634 нм, Z = 4, d = 6.42 г/см³.

Температуры фазовых переходов αβ 176,3 °C, βγ 592 °C. Сульфид серебра склонен к образованию нестехиометрических соединений Ag₂S_x, где x=~1, свойства которых могут сильно отличаться от стехиометрических.

Химические свойства

Переведение в раствор

Сульфид серебра не реагирует с кислотами при комнатной температуре.

При нагревании растворяется в концентрированной азотной кислоте:

$\mathrm{Ag_2S + 10\ HNO_3 \longrightarrow 2\ AgNO_3 + \ H_2SO_4 + 8\ NO_2 \uparrow + 4 \ H_2O}$

За счет комплексообразования растворяется при комнатной температуре в концентрированных растворах цианидов:

$\mathrm{Ag_2S + 4\ KCN \rightleftarrows 2\ K[Ag(CN)_2] +\ K_2S}$

$\mathrm{2\ Ag_2S + 8\ KCN + 2\ O_2 +\ H_2O \longrightarrow 4\ K[Ag(CN)_2] +\ K_2SO_3S + 2\ KOH}$

Восстановление серебра

Следующие реакции сульфида серебра приводят к восстановлению металлического серебра:

Нагревание в токе кислорода до 500в600 °C:

$\mathrm{Ag_2S +\ O_2 \longrightarrow 2\ Ag +\ SO_2}$

Нагревание с сульфатом серебра выше 300 °C:

$\mathrm{Ag_2S +\ Ag_2SO_4 \longrightarrow 4\ Ag + 2\ SO_2}$

Восстановление с помощью алюминия в концентрированном горячем растворе щёлочи:

алюминий растворяется в щёлочи с образованием атомарного водорода:

$\mathrm{Al +\ NaOH + 3\ H_2O \longrightarrow \ Na[Al(OH)_4] + 3\ H^0}$

атомарный водород восстанавливает серебро из сульфида:

$\mathrm{Ag_2S + 2\ H^0 + 2\ NaOH \longrightarrow 2\ Ag \downarrow + 2\ H_2O +\ Na_2S}$

Получение

Сульфид серебра может быть получен следующими способами.

Прямым синтезом из простых веществ при температуре выше 200 °C:

$\mathrm{2 \ Ag + \ S \longrightarrow \ Ag_2S}$

Окислением металлического серебра сероводородом в присутствии влаги или кислорода воздуха:

$\mathrm{2 \ Ag +\ H_2S \longrightarrow Ag_2S +\ H_2}$

$\mathrm{4 \ Ag + 2\ H_2S + \ O_2 \longrightarrow 2\ Ag_2S + 2\ H_2O}$

Осаждением из растворов с помощью реакций ионного обмена, например:

$\mathrm{2 \ AgNO_3 + \ Na_2S \longrightarrow 2 \ NaNO_3 + \ Ag_2S \downarrow}$

Применение

Руды, содержащие сульфид серебра, являются одним из видов сырья для промышленного получения металлического серебра. Чистый сульфид серебра применяется как компонент твёрдых электролитов, полупроводниковых материалов.

Сульфид серебра используется в качестве катализатора в некоторых реакциях.

Токсичность

При попадании в глаза вызывает раздражение. При длительном контакте с кожей может вызывать аргирию.

Токсично для рыб: LC₅₀ для Pimephales promelas составляет 13 мг/л в течение 96 ч.

См. также

• Аргентит