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Articulo de referencia

cloruro de plata

[[Chlorargyrite]] Horn silver Argentous chloride"},"SystematicName":{"wt":""},"Section1":{"wt":"{{Chembox Identifiers\n| Abbreviations = \n| ChemSpiderID_Ref = {{chemspidercite|...

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Silver chloride is an inorganic chemical compound with the chemical formulaAgCl. This white crystalline solid is well known for its low solubility in water and its sensitivity to light. Upon illumination or heating, silver chloride converts to silver (and chlorine), which is signaled by grey to black or purplish coloration in some samples. AgCl occurs naturally as the mineral chlorargyrite.

It is produced by a metathesis reaction for use in photography and in pH meters as electrodes.

Preparation

Silver chloride is unusual in that, unlike most chloride salts, it has very low solubility. It is easily synthesized by metathesis: combining an aqueous solution of silver nitrate (which is soluble) with a soluble chloride salt, such as sodium chloride (which is used industrially as a method of producing AgCl), or cobalt(II) chloride. The silver chloride that forms will precipitate immediately.[3][4]:46

AgNO3 + NaCl → AgCl↓ + NaNO3
2 AgNO3 + CoCl2 → 2 AgCl↓ + Co(NO3)2

It can also be produced by the reaction of silver metal and aqua regia; however, the insolubility of silver chloride decelerates the reaction. Silver chloride is also a by-product of the Miller process, where silver metal is reacted with chlorine gas at elevated temperatures.[4]:21[5]

History

Silver chloride has been known since ancient times. Ancient Egyptians produced it as a method of refining silver, which was done by roasting silver ores with salt to produce silver chloride, which was subsequently decomposed to silver and chlorine.[4]:19 However, it was later identified as a distinct compound of silver in 1565 by Georg Fabricius.[6][7] Silver chloride, historically known as luna cornea (which could be translated as "horn silver" as the moon was an alchemic codename for silver),[7] has also been an intermediate in other historical silver refining processes. One such example is the Augustin process developed in 1843, wherein copper ore containing small amounts of silver is roasted in chloridizing conditions and the silver chloride produced is leached by brine, where it is more soluble.[4]:32

Silver-based photographic films were first made in 1727 by Johann Heinrich Schulze with silver nitrate. However, he was not successful in making permanent images, as they faded away.[8] Later in 1816, the use of silver chloride was introduced into photography by Nicéphore Niépce.[4]:38–39[9]

Structure

Pyramidal crystals of AgCl

The solid adopts the fccNaCl structure, in which each Ag+ ion is surrounded by an octahedron of six chloride ligands. AgF and AgBr crystallize similarly.[10] However, the crystallography depends on the condition of crystallization, primarily free silver ion concentration, as is shown in the picture to the left (greyish tint and metallic lustre are due to partially reducedsilver).[11]

Above 7.5 GPa, silver chloride transitions into a monoclinic KOH phase. Then at 11 GPa, it undergoes another phase change to an orthorhombicTlI phase.[2]

Reactions

El AgCl se disuelve en soluciones que contienen ligandos como cloruro , cianuro , trifenilfosfina , tiosulfato , tiocianato y amoníaco . El cloruro de plata reacciona con estos ligandos según las siguientes ecuaciones ilustrativas: [ 4 ] : 25–33

AgCl(s) + 2 CN − (ac) → Ag(CN) − 2 (ac) + Cl − (ac)
AgCl(s) + 2 S 2 O 2− 3 (aq) → (Ag(S 2 O 3 ) 2 ) 3− (aq) + Cl − (aq)
AgCl(s) + 2 NH 3 (acuoso) → Ag(NH 3 ) + 2 (acuoso) + Cl − (acuoso)

De las reacciones utilizadas para lixiviar cloruro de plata de los minerales de plata, la cianuración es la más común. La cianuración produce el complejo dicianoargentato soluble , que posteriormente se convierte de nuevo en plata mediante reducción. [ 4 ] : 26

El cloruro de plata no reacciona con el ácido nítrico, sino con el ácido sulfúrico para producir sulfato de plata . [ 12 ] Luego, el sulfato se protona en presencia de ácido sulfúrico para formar bisulfato , reacción que puede revertirse mediante dilución. Esta reacción se utiliza para separar la plata de otros metales del grupo del platino. [ 4 ] : 42

La mayoría de los complejos derivados de AgCl son de dos, tres y, en casos raros, cuatro coordenadas, adoptando geometrías de coordinación lineal, trigonal plana y tetraédrica, respectivamente. [ 13 ]

3 AgCl(s) + Na 3 AsO 3 (acuoso) → Ag 3 AsO 3 (s) + 3 NaCl(acuoso)
3 AgCl(s) + Na 3 AsO 4 (acuoso) → Ag 3 AsO 4 (s) + 3 NaCl(acuoso)

Estas dos reacciones son particularmente importantes en el análisis cualitativo del AgCl en laboratorios, ya que el AgCl es blanco, el cual se transforma en Ag₃AsO₃ ( arsenito de plata) que es amarillo, o en Ag₃AsO₄ ( arseniato de plata ) que es marrón rojizo. [ 13 ]

Química

El cloruro de plata se descompone con el tiempo al exponerse a la luz ultravioleta.

En una de las reacciones más famosas de la química, la adición de nitrato de plata acuoso incoloro a una solución igualmente incolora de cloruro de sodio produce un precipitado blanco opaco de AgCl: [ 14 ]

Ag + (ac) + Cl − (ac) → AgCl(s)

Esta conversión es una prueba común para detectar la presencia de cloruro en solución. Debido a su visibilidad, se utiliza fácilmente en titulaciones, lo que da lugar al caso típico de argentometría . [ 12 ]

El producto de solubilidad , Ksp , para AgCl en agua es1,77 × 10 −10 a temperatura ambiente, lo que indica que solo 1,9  mg (es decir,1,77×10−10 metrool{\displaystyle {\sqrt {1,77\times 10^{-10}}}\ \mathrm {mol} }) de AgCl se disolverá por litro de agua. [ 1 ] El contenido de cloruro de una solución acuosa se puede determinar cuantitativamente pesando el AgCl precipitado, que convenientemente no es higroscópico ya que el AgCl es uno de los pocos cloruros de metales de transición que son insolubles en agua. Los iones que interfieren en esta prueba son el bromuro y el yoduro, así como una variedad de ligandos (véase haluro de plata ).

Para AgBr y AgI, los valores de Ksp son 5,2 × 10⁻¹³ y 8,3 × 10⁻¹⁷ , respectivamente. El bromuro de plata (blanco ligeramente amarillento) y el yoduro de plata (amarillo brillante) también son significativamente más fotosensibles que el AgCl. [ 1 ] [ 4 ] : 46

El AgCl se oscurece rápidamente al exponerse a la luz al desintegrarse en cloro elemental y plata metálica . Esta reacción se utiliza en fotografía y cine y es la siguiente: [ 5 ]

Cl − + hν → Cl + e − (excitación del ion cloruro, que cede su electrón extra a la banda de conducción)
Ag + + e − → Ag (liberación de un ion de plata, que gana un electrón para convertirse en un átomo de plata)

El proceso no es reversible porque el átomo de plata liberado se encuentra típicamente en un defecto cristalino o en un sitio de impureza, de modo que la energía del electrón disminuye lo suficiente como para que quede "atrapado". [ 5 ]

Usos

Electrodo de cloruro de plata

El cloruro de plata es un componente del electrodo de cloruro de plata , un electrodo de referencia común en electroquímica . Este electrodo funciona como un electrodo redox reversible , estableciéndose el equilibrio entre la plata metálica sólida y el cloruro de plata en una solución de cloruro de concentración determinada. Suele ser el electrodo de referencia interno en los medidores de pH y se utiliza frecuentemente como referencia en mediciones de potencial de reducción . Por ejemplo, el electrodo de cloruro de plata es el electrodo de referencia más utilizado para probar sistemas de control de corrosión por protección catódica en ambientes de agua de mar . [ 15 ]

Fotografía

El cloruro de plata y el nitrato de plata se han utilizado en fotografía desde sus inicios y son bien conocidos por su sensibilidad a la luz. [ 6 ] También fueron una parte vital de la sensibilización del daguerrotipo , donde las placas de plata se vaporizaban con cloro para producir una fina capa de cloruro de plata. [ 16 ] Otro proceso famoso que utilizaba cloruro de plata era el proceso de gelatina de plata, donde se utilizaban cristales de cloruro de plata incrustados en gelatina para producir imágenes. [ 17 ] Sin embargo, con los avances en la fotografía en color , estos métodos de fotografía en blanco y negro han disminuido. Aunque la fotografía en color utiliza cloruro de plata, solo funciona como un mediador para transformar la luz en tintes orgánicos de imagen. [ 18 ]

Otros usos fotográficos incluyen la fabricación de papel fotográfico , ya que reacciona con fotones para formar imágenes latentes mediante fotorreducción; y en lentes fotocromáticas , aprovechando su conversión reversible a plata metálica. A diferencia de la fotografía, donde la fotorreducción es irreversible, el vidrio impide que el electrón quede "atrapado". [ 19 ] Estas lentes fotocromáticas se utilizan principalmente en gafas de sol . [ 4 ]

agente antimicrobiano

Las nanopartículas de cloruro de plata se comercializan ampliamente como agente antimicrobiano . [ 12 ] [ 20 ] La actividad antimicrobiana del cloruro de plata depende del tamaño de las partículas, pero generalmente es inferior a 100 nm . En general, el cloruro de plata es antimicrobiano contra diversas bacterias , como E. coli . [ 21 ]

Las nanopartículas de cloruro de plata para su uso como agente microbiano pueden producirse mediante una reacción de metátesis entre iones de plata y cloruro acuosos o pueden sintetizarse biogénicamente por hongos y plantas . [ 21 ] [ 22 ]

Otros usos

La baja solubilidad del cloruro de plata lo convierte en un aditivo útil para los esmaltes cerámicos, para la producción de " brillo en vidriado ". El cloruro de plata se ha utilizado como antídoto para la intoxicación por mercurio , ayudando a eliminarlo . Otros usos del AgCl incluyen: [ 4 ]

  • en vendajes y productos para la cicatrización de heridas, [ 4 ] : 83
  • para crear tonalidades amarillas, ámbar y marrones en la fabricación de vidrieras , [ 23 ] y
  • como componente óptico transmisor de infrarrojos , ya que puede prensarse en caliente para formar ventanas y lentes. [ 24 ]

fenómeno natural

clorargirita

El cloruro de plata se presenta de forma natural como clorargirita en las zonas áridas y oxidadas de los depósitos de plata. Si algunos de los iones cloruro se sustituyen por iones bromuro o yoduro, se añaden los términos bromuro y yoduro, respectivamente, antes del nombre. [ 25 ] Este mineral es una fuente de plata y se lixivia mediante cianuración, proceso en el que se obtiene el complejo soluble [Ag(CN) 2 ] – . [ 4 ] : 26

Seguridad

Según la ECHA , el cloruro de plata puede dañar al feto , es muy tóxico para la vida acuática con efectos duraderos y puede ser corrosivo para los metales. [ 26 ]

Véase también

Referencias

  1. 1 2 3 John Rumble (18 de junio de 2018). Manual CRC de Química y Física (99.ª  ed.). CRC Press. págs. 5–189 . ISBN  978-1138561632.
  2. 1 2 S. Hull; DA Keen (1999). "Transiciones de fase inducidas por presión en AgCl, AgBr y AgI". Physical Review B . 59 (2). APS: 750– 761. Bibcode : 1999PhRvB..59..750H . doi : 10.1103/PhysRevB.59.750 . S2CID 123044752 . 
  3. 1 2 3 Zumdahl, Steven S. (2009). Principios de química, 6.ª ed . Houghton Mifflin Company. pág. A23. ISBN  978-0-618-94690-7.
  4. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Brumby, Andreas (2008). "Plata, compuestos de plata y aleaciones de plata". Enciclopedia de química industrial de Ullmann . doi : 10.1002/14356007.a24_107.pub2 . ISBN 9783527303854.
  5. 1 2 3 N. N. Greenwood; A. Earnshaw (1997). Química de los elementos (2.ª ed.). Oxford, Reino Unido: Butterworth-Heinemann . págs. 1173–1200 . ISBN   9780750633659.
  6. 1 2 Potonniée, Georges (1973). La historia del descubrimiento de la fotografía . Arno Press. pág. 50. ISBN 0-405-04929-3
  7. 1 2 Hannavy, John, ed. (2008). Enciclopedia de la fotografía del siglo XIX . Taylor & Francis. pág. 857. ISBN  9781135873271.
  8. ↑ Susan Watt (2003). Plata . Marshall Cavendish. págs. 21–. ISBN  978-0-7614-1464-3. Consultado el 28 de julio de 2013. ... Pero la primera persona en utilizar esta propiedad para producir una imagen fotográfica fue el físico alemán Johann Heinrich Schulze. En 1727, Schulze preparó una pasta de nitrato de plata y tiza, colocó la mezcla en una botella de vidrio y la envolvió en...
  9. ↑ Museo Casa Niépce: La invención de la fotografía: 1816-1818, los primeros intentos de Niépce (consultado el 23/02/2024)
  10. ↑ Wells, AF (1984) Química inorgánica estructural, Oxford: Clarendon Press. ISBN 0-19-855370-6pág. 349
  11. ↑ Boris A. Sechkarev (1998). "Cristalización masiva de microcristales de cloruro de plata". Microscopy Research and Technique . 42 (2): 145– 147. doi : 10.1002/(SICI)1097-0029(19980715)42:2 < 145::AID-JEMT8 > 3.0.CO ; 2-S . PMID 9728885 . S2CID 45866801 .  
  12. 1 2 3 Etris, Samuel (2003). "Compuestos de plata". Enciclopedia Kirk-Othmer de tecnología química . doi : 10.1002/0471238961.1909122203011616.a01.pub2 . ISBN 9780471484943.
  13. 1 2 Godfrey, SM; et al. (1998). «Capítulo 3». En Norman, NC (ed.). Química del arsénico, el antimonio y el bismuto . Blackie Academic and Professional. ISBN  0-7514-0389-X.
  14. ↑ "MÉTODO DE ENSAYO PARA EL CLORO TOTAL EN PRODUCTOS DE PETRÓLEO NUEVOS Y USADOS MEDIANTE COMBUSTIÓN OXIDATIVA Y MICROCULOMETRÍA" (PDF) . Agencia de Protección Ambiental . Septiembre de 1994. Archivado del original (PDF) el 3 de diciembre de 2007.
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  16. ↑ "El proceso del daguerrotipo" . Sussex PhotoHistory . Consultado el 19 de junio de 2023 .
  17. ↑ "GELATINA DE PLATA" (PDF) . Getty.edu . Getty . Consultado el 19 de junio de 2023 .
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  20. ↑ "CVS Health Gel Antimicrobiano de Plata para Heridas" . CVS . Consultado el 25 de febrero de 2024 .
  21. 1 2 Nelson Durán; Gerson Nakazato; Amedea B. Seabra (2016). "Actividad antimicrobiana de nanopartículas de plata biogénicas y nanopartículas de cloruro de plata: una visión general y comentarios". Microbiología Aplicada y Biotecnología . 100 (15): 6555– 6570. doi : 10.1007/s00253-016-7657-7 . PMID 27289481. S2CID 253765691 .  
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