氯化銀
氯化銀是銀的氯化物,化學式AgCl。它是白色晶體,因難溶於水及感光性聞名。它在光照或加熱下會分解成銀與氯氣,因此樣品會變成灰色、黑色或紫色。其天然礦物稱為角銀礦。
氯化銀 | |
---|---|
IUPAC名 Silver(I) chloride | |
別名 | 氯化銀(I) |
識別 | |
CAS號 | 7783-90-6 |
PubChem | 24561 |
ChemSpider | 22967 |
SMILES |
|
InChI |
|
ChEBI | 30341 |
RTECS | VW3563000 |
性質 | |
化學式 | AgCl |
摩爾質量 | 143.32 g·mol−1 |
外觀 | 白色粉狀固體 |
密度 | 5.56 g/cm3[1] |
熔點 | 455 °C(851 °F;728 K)[1] |
沸點 | 1,550 °C(2,820 °F;1,820 K)[1] |
溶解性(水) | 1.93 mg/L[1] |
溶度積Ksp | 1.77×10−10[2] |
溶解性 | 易溶於濃氨水、硫代硫酸鈉溶液、氰化物溶液 難溶於硝酸[3]和甲醇[4]:46 |
折光度n D |
2.0668[5] |
結構[7] | |
晶體結構 | 立方晶系,氯化鈉結構 |
空間群 | Fm3m(No. 225) |
晶格常數 | a = 555 pm |
配位幾何 | 正八面體 |
偶極矩 | 6.08 D[6] |
熱力學[8] | |
ΔfHm⦵298K | −127 kJ mol−1 |
S⦵298K | 96 J·mol−1·K−1 |
危險性 | |
MSDS | ScienceLab.com Salt Lake Metals |
GHS危險性符號 [9] | |
H-術語 | H290, H410[1] |
P-術語 | P273, P391, P501[1] |
NFPA 704 | |
致死量或濃度: | |
LD50(中位劑量)
|
>10 g/kg(小鼠,口服)[10] >5 g/kg(豚鼠,口服)[10] |
相關物質 | |
其他陰離子 | 氟化銀 溴化銀 碘化銀 |
若非註明,所有數據均出自標準狀態(25 ℃,100 kPa)下。 |
製備
編輯氯化銀與大部分氯化物不同,它難溶於水。它可輕易通過硝酸銀水溶液與可溶氯化物(如氯化鈉和氯化鈷)複分解反應製備,反應會立刻產生氯化銀沉澱:[8][4]:46
銀與王水反應也會產生氯化銀,但氯化銀難溶的性質會阻礙反應。氯化銀也是密勒法的副產物。銀在密勒法中會與氯氣在高溫下反應,生成氯化銀。[4]:21[11]
歷史
編輯氯化銀的歷史可追溯到古代。古埃及人會通過將銀礦石與鹽一起焙燒,然後分解反應產生的氯化銀,得到金屬銀。[4]:19不過,氯化銀直到1565年才被喬治·法布里丘斯發現是一種銀化合物。[12][13]氯化銀是古時候許多精煉銀的方法中的中間體。舉個例子,在1843年開發的奧古斯汀法(Augustin process)中,含有少量銀的銅礦石會被氯化,產生的氯化銀會用溶解度較高的滷水萃取。[4]:32
17世紀時,人們發現如果將氯化銀暴露於陽光下,其顏色會變暗。[13]1727年,約翰·亨里奇·舒爾茲用硝酸銀製造出首個含銀膠片。[14]1816年,約瑟夫·尼塞福爾·涅普斯在膠片中使用了氯化銀。[15][16]
結構
編輯氯化銀的晶體結構與氯化鈉的晶體結構相同,皆為面心立方晶系,其中每個Ag+離子都被六個Cl−離子以正八面體形結構包圍。氟化銀和溴化銀也具有類似的結構。[17]
將氯化銀加壓至6.6 GPa,其晶體結構會轉變成單斜晶系的KOH結構。繼續加壓至10.8 GPa則會轉變成正交晶系的TlI結構。[18]
反應
編輯氯化銀在光照下會迅速分解成金屬銀和氯。此反應可用於攝影和膠片。反應方程式如下:[11]
- Cl− + hν → Cl + e−(激發氯離子,使其電離,電離出來的電子進入導帶)
- Ag+ + e− → Ag(銀離子得到電子,變成銀原子)
由於反應涉及的銀原子通常位於晶格缺陷或雜質處,電子會完全被銀原子捕獲,因此此反應不可逆。[11]
氯化銀可溶於含有氯化物、氰化物、三苯基膦、硫代硫酸鹽、硫氰酸鹽、氨等配體的溶液。這是因為氯化銀會與這些配體反應,產生配合物:[4]:25–33
該反應用於氰化法中,可把銀礦石轉化成可溶於水的二氰合銀酸鹽,還原後者則得到銀。[4]:26
氯化銀不與硝酸反應,但可與熱濃硫酸反應,產生硫酸銀。[19]硫酸銀可與硫酸繼續反應,生成硫酸氫銀,而稀釋溶液後又可重新得到硫酸銀。此反應可用於從鉑族元素中分離銀。[4]:42
鑑別
編輯氯化銀能夠溶解在稀的氨溶液中,而溴化銀與碘化銀則不能:[20]
- AgCl + 2 NH3 [Ag(NH3)2]+ + Cl−
此外,氯化銀還可用亞砷酸鈉或砷酸鈉鑑別。白色的氯化銀與兩者反應後,會分別產生黃色的亞砷酸銀(Ag
3AsO
3)及紅棕色的砷酸銀(Ag
3AsO
4)。[21]
用途
編輯銀量法
編輯銀離子與氯離子反應,會產生氯化銀的白色沉澱:[22]
該反應常用於檢測溶液中是否含有氯離子。由於結果明顯,該反應易用於滴定,即銀量法。[19]
室溫下,氯化銀在水中的溶度積(Ksp)是×10−10,即代表一升水只能溶解1.9 mg( 1.77 )的AgCl。[2]水溶液中氯離子的含量便可通過對產生的氯化銀沉澱稱重來計算。
氯化銀電極
編輯氯化銀在電化學中非常重要的應用是氯化銀電極。[23]它通常是pH計中的內部參考電極,經常用作還原電位測量的參考,如用於測試海水環境中的陰極防蝕控制系統。[24]
攝影
編輯氯化銀與硝酸銀由於其感光性,可用於攝影。[12]在銀版攝影法中,銀版會被氯化,產生氯化銀薄層。[25]明膠銀鹽印相法則需要氯化銀晶體的明膠懸濁液照相。[26]不過,隨着彩色攝影的進步,這些用於黑白攝影的方法開始沒落。雖然彩色攝影有時也使用氯化銀,但它也只是將光轉化為染料圖像的介質。[27]
此外,氯化銀因為遇光會分解產生潛影,也用於製造相紙。氯化銀還用於製造光致變色鏡片。由於玻璃會阻止電子完全被銀原子捕獲,因此其變色可逆。[28]光致變色鏡片主要用於製造太陽眼鏡。[4]:83
抗微生物劑
編輯氯化銀納米顆粒常用作抗微生物劑,[19][29]能夠殺死大腸桿菌等細菌。[30]用作抗微生物劑的氯化銀納米顆粒可通過複分解反應,或是由真菌及植物的生物合成產生。[30][31]
其它用途
編輯自然界中的存在
編輯氯化銀在大自然中以角銀礦的形式存在,其中的氯離子可被溴離子或碘離子取代。[34]角銀礦經過氰化法會產生[Ag(CN)2]–配合物,可用於開採銀。[4]:26
危害
編輯參考文獻
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