Хромат серебра - Silver chromate
|
|
|
|
| Имена | |
|---|---|
|
Название ИЮПАК
Дисильвер (1+) диоксидо (диоксо) хром
|
|
| Другие имена
Хромат серебра (VI) Хромат
серебра (I) |
|
| Идентификаторы | |
|
3D модель ( JSmol )
|
|
| ChemSpider | |
| ECHA InfoCard |
100.029.130 
|
| Номер ЕС | |
|
PubChem CID
|
|
| UNII | |
|
|
|
|
| Характеристики | |
| Ag 2 CrO 4 | |
| Молярная масса | 331,73 г / моль |
| Появление | кирпично-красный порошок |
| Плотность | 5,625 г / см 3 |
| Температура плавления | 665 ° С (1229 ° F, 938 К) |
| Точка кипения | 1550 ° С (2820 ° F, 1820 К) |
| 0,017 г / л (5 ° C) 0,033 г / л (25 ° C) 0,040 г / л (35 ° C) 0,050 г / л (45 ° C) 0,069 г / л (60 ° C) 0,096 г / л ( 80 ° С) |
|
|
Произведение растворимости ( K уд )
|
1,12 × 10 −12 |
| Растворимость | растворим в азотной кислоте , аммиаке , цианидах щелочных металлов и хроматах |
| УФ-видимый (λ макс. ) | 450 нм (22200 см -1 ) |
| −40,0 · 10 −6 см 3 / моль | |
|
Показатель преломления ( n D )
|
2,2 (630 нм) |
| Состав | |
| орторомбическая ( форма с низкой Т , Т <482 ° C) гексагональная ( форма с высокой Т , Т > 482 ° С) |
|
| ПНМА, № 62 (низкая Т форма) | |
|
a = 10,063 Å, b = 7,029 Å, c = 5,540 Å
|
|
|
Формула единиц ( Z )
|
4 |
| Термохимия | |
|
Теплоемкость ( C )
|
142 Дж · моль −1 · K −1 |
|
Стандартная мольная
энтропия ( S |
217 Дж · моль −1 · K −1 |
|
Std энтальпия
формации (Δ F H ⦵ 298 ) |
−712 кДж · моль −1 |
|
Свободная энергия Гиббса (Δ f G ˚)
|
-631 кДж · моль -1 |
| Опасности | |
| Основные опасности | канцерогенный, окислитель, опасность для окружающей среды |
| Пиктограммы GHS |
   
|
| Сигнальное слово GHS | Опасность |
| H272 , H317 , H350 , H410 | |
| P201 , P210 , P273 , P280 , P302 + 353 , P308 + 313 | |
| Родственные соединения | |
|
Другие анионы
|
Нитрат серебра Хлорид серебра Тиоцианат серебра |
|
Другие катионы
|
Хромат калия Хромат аммония Хромат свинца (II) |
|
Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа). |
|
 проверить ( что есть ?)
  |
|
| Ссылки на инфобоксы | |
Хромат серебра представляет собой неорганическое соединение с формулой Ag 2 CrO 4, которое проявляется в виде ярко окрашенных коричнево-красных кристаллов. Соединение нерастворимо, и его осаждение указывает на реакцию между растворимым хроматом и солями-предшественниками серебра (обычно хромат калия / натрия с нитратом серебра ). Эта реакция важна для двух применений в лаборатории: в аналитической химии она составляет основу метода аргентометрии Мора , тогда как в нейробиологии она используется в методе Гольджи для окрашивания нейронов для микроскопии.
В дополнение к вышесказанному, соединение было испытано в качестве фотокатализатора для очистки сточных вод . Однако наиболее важным практическим и коммерческим применением хромата серебра является его использование в батареях Li-Ag 2 CrO 4 , типа литиевых батарей, которые в основном используются в устройствах с искусственным кардиостимулятором .
Что касается всех хроматов , которые являются разновидностями хрома (VI) , это соединение представляет опасность токсичности, канцерогенности и генотоксичности , а также большой вред окружающей среде.
Подготовка
Серебро хромат обычно получают с помощью реакции соли метатезиса из хромата калия (K 2 CrO 4 ) и нитрат серебра (AgNO 3 ) в очищенной воде - серебро хромат будет выпадать в осадок из водной реакционной смеси:
- 2 AgNO
3 (водн.)+ K
2CrO
4 (водн.)→ 2 KNO
3 (водн.)+ Ag
2CrO
4 (т)
Это происходит из-за очень низкой растворимости хромата серебра ( K уд = 1,1 · 10 -12 или 6,5 · 10 -5 моль / л).
Формирование нерастворимых наноструктур Ag 2 CrO 4 посредством вышеуказанной реакции с хорошим контролем над размером и формой частиц было достигнуто с помощью сонохимии , синтеза с использованием матрицы или гидротермальных методов.
Структура и свойства
Кристальная структура
Соединение является полиморфным и может иметь две кристаллические структуры в зависимости от температуры: гексагональную при более высоких и орторомбическую при более низких температурах. Гексагональная фаза переходит в ромбическую при охлаждении ниже температуры перехода кристаллической структуры T = 482 ° C.
Орторомбический полимор часто встречается и кристаллизуется в пространственной группе Pnma с двумя различными координационными средами для ионов серебра (одно тетрагонально-бипирамидальное и другое искаженное тетраэдрическое).
Цвет
Характерный кирпично-красный / цвет акажу (поглощение λ max = 450 нм) хромата серебра несколько отличается от других хроматов, которые обычно имеют вид от желтого до желтовато-оранжевого цвета. Было высказано предположение, что это различие в поглощении связано с переходом с переносом заряда между 4- d- орбиталью серебра и e * -орбиталями хромата , хотя, судя по тщательному анализу данных УФ / видимой спектроскопии, это не так . Напротив, сдвиг λ max , скорее всего, объясняется эффектом расщепления Давыдова .
Приложения
Аргентометрия
Осаждение сильно окрашенный хромат серебра используется для указания конечной точки в титровании из хлорида с нитратом серебра в методе Мора из аргентометрия .
Реакционная способность хромат-аниона с серебром ниже, чем с галогенидами ( например, хлоридами), поэтому в смеси обоих ионов образуется только осадок хлорида серебра :
-
AgNO
3 (водн.)+ Cl-
(водн.)+ CrO2−4
(водн.)→ AgCl
(s)+ CrO2−4
(водн.)+ НЕТ-
3 (водн.)
Хромат серебра образуется и выпадает в осадок только тогда, когда не остается хлорида (или любого галогена).
Перед конечной точкой раствор имеет молочно-лимонно-желтый цвет из-за уже образовавшейся суспензии осадка AgCl и желтого цвета хромат- иона в растворе. Приближаясь к конечной точке, добавление AgNO 3 приводит к более медленному исчезновению красной окраски. Когда красновато-коричневый цвет сохраняется (с некоторыми сероватыми пятнами хлорида серебра), конечная точка титрования достигается.
Этот метод подходит только для pH, близкого к нейтральному: при очень высоком (кислом) pH хромат серебра растворим (из-за образования H 2 CrO 4 ), а при щелочном pH серебро осаждается в виде гидроксида .
Титрование было введено Мором в середине 19 века и, несмотря на ограничения в условиях pH, с тех пор полностью не вышло из употребления. Пример практического применения метода Мора - определение уровня хлоридов в бассейнах с соленой водой.
Метод Гольджи
Совершенно другое применение той же реакции - окрашивание нейронов, так что их морфология становится видимой под микроскопом. Методика включает в себя первую пропиточного альдегидную фиксированной ткани мозга с 2% -ным раствором бихромата водного калия. Затем проводят сушку и погружение в 2% водный раствор нитрата серебра.
По той же реакции, что и выше, образуется хромат серебра, и по не совсем понятному механизму осаждение происходит внутри некоторых нейронов, что позволяет детально наблюдать морфологические детали, слишком тонкие для обычных методов окрашивания.
Существует несколько вариантов метода для увеличения контрастности или селективности в отношении типа окрашиваемого нейрона, включая дополнительную пропитку раствором хлорида ртути (Гольджи-Кокса) или последующую обработку тетроксидом осмия (Кахал или быстрый Гольджи).
Ранее невозможные наблюдения, сделанные с помощью метода окрашивания хроматом серебра, привели к присуждению Нобелевской премии 1906 года по физиологии и медицине первооткрывателю Гольджи и пионеру его использования и усовершенствованию Рамону-и-Кахалю .
Фотокатализатор
Хромат серебра был исследован на предмет возможного использования в качестве катализатора фотокаталитического разложения органических загрязнителей в сточных водах . Хотя наночастицы Ag 2 CrO 4 в какой-то мере эффективны для этой цели, высокая токсичность хрома (VI) для человека и окружающей среды требует дополнительных сложных процедур для локализации любого хрома из катализатора, который должен быть предотвращен от выщелачивания в очищенные сточные воды. .
Li-батареи
Батареи Li-Ag 2 CrO 4 представляют собой тип литий-металлических батарей, разработанных в начале 1970-х годов компанией Saft , в которых хромат серебра служит катодом, металлический литий - анодом, а раствор перхлората лития - электролитом .
Батарея предназначалась для биомедицинских приложений и на момент открытия имела такие характеристики, как высокая надежность и долгий срок хранения. Поэтому литий-серебристые батареи нашли широкое применение в имплантированных кардиостимуляторах .