Сульфид серебра(I)

Сульфид серебра​(I)​
Общие
Систематическое наименование	Сульфид серебра​(I)​
Хим. формула	Ag2S
Физические свойства
Молярная масса	247,8 г/моль
Плотность	7,317 г/см³
Твёрдость	2—2,5
Термические свойства
Температура
• плавления	832 °C
Фазовые переходы	176,3 °C (α → β) 592 °C (β → γ)
Энтальпия
• образования	−33 кДж/моль
• плавления	+14,06 кДж/моль
Химические свойства
Растворимость
• в воде	6,5⋅10−16 г/100 мл
Структура
Кристаллическая структура	моноклинная
Классификация
Рег. номер CAS	21548-73-2
PubChem	166738
Рег. номер EINECS	244-438-2
SMILES	[S-2].[Ag+].[Ag+]
InChI	InChI=1S/2Ag.S/q2*+1;-2 XUARKZBEFFVFRG-UHFFFAOYSA-N
ChemSpider	145878
Безопасность
Фразы риска (R)	R36/37/38
Фразы безопасности (S)	S26, S36
Пиктограммы ECB
NFPA 704	0 0 0
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.
Медиафайлы на Викискладе

Сульфи́д серебра́(I) — неорганическое вещество с химической формулой Ag₂S, принадлежащее к 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
Твёрдость по Моосу	2 - 2,5	2 - 2,5	1,5 - 2,5

Физические свойства

Сульфид серебра — твёрдое вещество серо-чёрного цвета, является наименее растворимым в воде соединением серебра, в очень тонких плёнках придает металлическому серебру розоватую окраску. Нерастворим в этаноле.

Ag₂S существует в трёх кристаллических модификациях:

• α-Ag₂S, моноклинная сингония, пространственная группа P 2₁/c, параметры ячейки 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, параметры ячейки a = 0,4884 нм, Z = 2, d = 7,2 г/см³;
• γ-Ag₂S, кубическая сингония, пространственная группа P n3, параметры ячейки a = 0,634 нм, Z = 4, d = 6,42 г/см³.

Температуры фазовых переходов α → β 176,3 °C, β → γ 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:

${\mathsf {Ag_{2}S+10HNO_{3}\longrightarrow 2AgNO_{3}+H_{2}SO_{4}+8NO_{2}\uparrow +4H_{2}O}}$

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

${\mathsf {Ag_{2}S+4KCN\rightleftarrows 2K[Ag(CN)_{2}]+K_{2}S}}$

${\mathsf {2Ag_{2}S+8KCN+2O_{2}+H_{2}O\longrightarrow 4K[Ag(CN)_{2}]+K_{2}SO_{3}S+2KOH}}$

Восстановление серебра

Следующие реакции сульфида серебра приводят к восстановлению металлического серебра:

• Нагревание в токе кислорода до 500—600 °C:

${\mathsf {Ag_{2}S+O_{2}\longrightarrow 2Ag+SO_{2}\uparrow }}$

• Нагревание с сульфатом серебра выше 300 °C:

${\mathsf {Ag_{2}S+Ag_{2}SO_{4}\longrightarrow 4Ag\downarrow +2SO_{2}\uparrow }}$

Восстановление с помощью алюминия в концентрированном горячем растворе щёлочи:

• Растворение металлического алюминия в щёлочи с образованием атомарного водорода:

${\mathsf {Al+NaOH+3H_{2}O\longrightarrow Na[Al(OH)_{4}]+3H^{0}}}$

• Восстановление атомарным водородом серебра из сульфида:

${\mathsf {Ag_{2}S+2H^{0}+2NaOH\longrightarrow 2Ag\downarrow +2H_{2}O+Na_{2}S}}$

Получение

Сульфид серебра может быть получен следующими способами:

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

${\mathsf {2Ag+S\longrightarrow \ Ag_{2}S}}$

• Окислением металлического серебра сероводородом в присутствии влаги или кислорода воздуха:

${\mathsf {2Ag+H_{2}S\longrightarrow Ag_{2}S+H_{2}\uparrow }}$

${\mathsf {4Ag+2H_{2}S+O_{2}\longrightarrow 2Ag_{2}S+2H_{2}O}}$

• Осаждением из растворов с помощью реакций ионного обмена, например:

${\mathsf {2AgNO_{3}+Na_{2}S\longrightarrow 2NaNO_{3}+Ag_{2}S\downarrow }}$

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, например, для получения политиазила.

Токсичность

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

Токсично для рыб: LD₅₀ для Pimephales promelas составляет 13 мг/л в течение 96 ч.

См. также

• Аргентит