Хлорид серебра(I)

Хлори́д серебра́(I) (хло́ристое серебро́, химическая формула — AgCl) — неорганическая бинарная серебряная соль соляной кислоты.

Хлорид серебра​(I)​
Общие
Систематическое наименование	Хлорид серебра​(I)​
Традиционные названия	Хлорид серебра
Хим. формула	AgCl
Рац. формула	AgCl
Физические свойства
Состояние	Твёрдое
Молярная масса	143,32 г/моль
Плотность	5,56[1]
Твёрдость	2,5[2]
Энергия ионизации	10,08 эВ[3]
Термические свойства
Температура
• плавления	455[1]
• кипения	1554[4] °C
Мол. теплоёмк.	50,79[5] Дж/(моль·К)
Энтальпия
• образования	−127[4] кДж/моль
Удельная теплота испарения	1,28⋅106[5]
Удельная теплота плавления	9,2⋅104[5]
Давление пара	1 Па[6], 10 Па[6], 100 Па[6], 1 кПа[6], 10 кПа[6] и 100 кПа[6]
Химические свойства
Растворимость
• в воде	1,91⋅10−4 г/100 мл
• в этаноле	1,5·10−5 г/л
• в метаноле	6·10−5 г/л
• в ацетоне	1,3·10−5 г/л
• в пиридине[7]	19,5 г/л
Оптические свойства
Показатель преломления	2,071[2]
Структура
Дипольный момент	6,08 ± 0,06 Д[8]
Классификация
Рег. номер CAS	7783-90-6
PubChem	24561 и 5460490
Рег. номер EINECS	232-033-3
SMILES	Cl[Ag]
InChI	InChI=1S/Ag.ClH/h;1H/q+1;/p-1 HKZLPVFGJNLROG-UHFFFAOYSA-M
RTECS	VW3563000
ChEBI	30341
ChemSpider	22967
Безопасность
NFPA 704	0 2 0
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.
Медиафайлы на Викискладе

В нормальных условиях, хлорид серебра — это белый порошок или бесцветные кристаллы.

Встречается в природе в виде минерала хлораргирита.

Молекулярная и кристаллическая структура

Кристаллическая структура AgCl

Хлорид серебра имеет следующий элементный состав: Серебро (Ag) — 75,26 %, хлор (Cl) — 24,74 %. Атом серебра в молекуле находится в состоянии sp³d²-гибридизации. Энергия разрыва связи в соединении (Е_св.): 313 кДж/моль, длина связи Ag—Cl: 0,228 нм^[9].

Кристаллы AgCl принадлежат к кубической сингонии, структура типа NaCl, пространственная группа Fm3m, параметры элементарной ячейки a = 0,5549 нм, Z = 4. Центральный атом образует с соседями октаэдр, координационное число равно 6^[10].

В газовой фазе хлорид серебра существует в форме мономера, димера и тримера^[10].

Физические свойства

Хлорид серебра — белое или бесцветное вещество, плавящееся и кипящее без разложения. В расплавленном состоянии имеет жёлто-коричневый цвет. Застывая, расплав образует полупрозрачную массу, называемую в обиходе «роговое серебро»^[11].

Хлорид серебра чрезвычайно мало растворим в воде: при 25 °C произведение растворимости (ПР) составляет 1,77⋅10⁻¹⁰. С повышением температуры растворимость соединения повышается: при 100 °C ПР = 2,81⋅10^−8[12]. Нерастворим в минеральных кислотах, этиловом и метиловом спиртах, ацетоне. Растворим в водных растворах аммиака, цианидов, роданидов и тиосульфатов щелочных металлов; пиридине и жидком аммиаке^[5][13]. Из-за образования комплексных соединений хлорид серебра заметно растворим в концентрированной соляной кислоте и растворах хлоридов.

Термодинамические константы:

• стандартная энтальпия образования, ΔH°₂₉₈: −127 кДж/моль^[14];
• Стандартная энтропия, S°₂₉₈: 96 Дж/(моль·K)^[14];
• Стандартная энергия Гиббса, ΔG°₂₉₈: −110 кДж/моль^[14].
• Стандартная мольная теплоемкость, C_p°₂₉₈: 50,79 Дж/(моль·K)^[5];
• Энтальпия плавления, ΔH_пл: 13,2 кДж/моль ^[5];
• Энтальпия кипения, ΔH_кип: 184 кДж/моль ^[5].

Зависимость давления насыщенного пара (P, в барах) для соединения в диапазоне температур (T) от 1185 до 1837 K выражается следующим уравнением^[15]:

${\displaystyle \log _{10}P=4{,}95155-{\frac {8775{,}980}{T-62{,}718}}.}$

Химические свойства

• Разлагается при комнатной температуре под действием света:

${\displaystyle {\ce {2AgCl->[hv] 2Ag + Cl2}}}$

• Образует с гидратом аммиака, тиосульфатами и цианидами щелочных металлов растворимые комплексные соединения:

${\displaystyle {\mathsf {AgCl+2NH_{3}\cdot H_{2}O=[Ag(NH_{3})_{2}]Cl+2H_{2}O}}}$

${\displaystyle {\mathsf {AgCl+2Na_{2}SO_{3}S=Na_{3}[Ag(SO_{3}S)_{2}]+NaCl}}}$

${\displaystyle {\mathsf {AgCl+2KCN=K[Ag(CN)_{2}]+KCl}}}$

• Вступает в окислительно-восстановительные реакции, восстанавливаясь до металлического серебра^[16]:

${\displaystyle {\mathsf {4AgCl+2BaO\ {\xrightarrow {>324\ ^{o}C}}\ 2BaCl_{2}+4Ag+O_{2}}}}$

${\displaystyle {\mathsf {2AgCl+Zn=ZnCl_{2}+2Ag\downarrow }}}$

${\displaystyle {\mathsf {2AgCl+2KOH+H_{2}O_{2}=2KCl+2Ag\downarrow +O_{2}\uparrow +2H_{2}O}}}$

Окислительные свойства хлорида серебра используется для извлечения металла из серебросодержащих отходов^{[17]:[стр. 233]}: :

${\displaystyle {\mathsf {4AgCl+2Na_{2}CO_{3}\ {\xrightarrow {850-900\ ^{o}C}}\ 4NaCl+4Ag+2CO_{2}+O_{2}}}}$

${\displaystyle {\mathsf {4AgCl+CH_{2}O+6NaOH=4Ag\downarrow +Na_{2}CO_{3}+4NaCl+4H_{2}O}}}$

• Растворяется в концентрированных растворах хлоридов и соляной кислоты, образуя комплексы:

${\displaystyle {\mathsf {AgCl+Cl^{-}=[AgCl_{2}]^{-}}}}$

• Медленно реагирует с концентрированной серной кислотой при кипячении^[18]:

${\displaystyle {\mathsf {2AgCl+H_{2}SO_{4}=Ag_{2}SO_{4}+2HCl\uparrow }}}$

• В растворах жидкого аммиака из-за растворимости в нём соли можно провести обменные реакции, недоступные в водных растворах^[19]:

${\displaystyle {\mathsf {2AgCl+Ba(NO_{3})_{2}\ {\xrightarrow {NH_{3}}}\ BaCl_{2}\downarrow +2AgNO_{3}}}}$

Получение

Хлорид серебра образуется в виде белого осадка при взаимодействии растворимых солей серебра, обычно — нитрата, с хлоридами (данная реакция является качественной на хлорид-анионы):

${\displaystyle {\mathsf {Ag^{+}+Cl^{-}=AgCl\downarrow }}}$

${\displaystyle {\mathsf {AlCl_{3}+3AgNO_{3}=3AgCl+Al(NO_{3})_{3}}}}$

Применение

• Светочувствительный компонент фотографических эмульсий различных фотографических материалов;
• Компонент электродов химических источников тока на основе систем Ag/AgCl/Cl⁻;
• Компонент электропроводящих стёкол;
• Материал для линз в ИК-спектроскопии^[20];
• Промежуточный продукт, образующийся при извлечении серебра из сульфидной руды^{[17]:[с. 167]}:

${\displaystyle {\mathsf {Ag_{2}S+2NaCl+2O_{2}\ {\xrightarrow {600~^{\circ }C}}\ 2AgCl+Na_{2}SO_{4}}}}$

• Реагент для получения сереброорганических соединений:

${\displaystyle {\mathsf {AgCl+R{-}MgBr=R{-}Ag+MgBrCl}}}$

• Входит в состав антимикробных композиций на основе ионов серебра.

Безопасность

Соединение может вызвать раздражающий эффект при контакте с кожей и слизистыми оболочками.

См. также

• Бромид серебра(I)

Литература

• Ахметов Н. С. Общая и неорганическая химия. — М.: Высшая школа, 2001. — ISBN 5-06-003363-5.
• Лидин Р. А. Справочник по общей и неорганической химии. — М.: КолосС, 2008. — ISBN 978-5-9532-0465-1.
• Некрасов Б. В. Основы общей химии. — М.: Лань, 2004. — ISBN 5-8114-0501-4.
• Спицын В. И., Мартыненко Л. И. Неорганическая химия. — М.: МГУ, 1991, 1994.
• Турова Н. Я. Неорганическая химия в таблицах. Учебное пособие. — М.: ЧеРо, 2002. — ISBN 5-88711-168-2.