Silvernitrat

Silvernitrat
Sample of silver nitrate
Structural formula of silver nitrate
Crystal structure of silver nitrate
Namn
IUPAC-namn
Silvernitrat
Systematiskt IUPAC-namn
Silver(I)nitrat
Andra namn


Salpetersyra silver(1+) salt Lapis infernalis Argentous nitrat
Identifierare
3D-modell ( JSmol )
ChEBI
ChEMBL
ChemSpider
ECHA InfoCard 100.028.958 Edit this at Wikidata
EG-nummer
  • 231-853-9
RTECS-nummer
  • VW4725000
UNII
FN-nummer 1493
  • InChI=1S/Ag.NO3/c;2-1(3)4/q+1;  check -1Y
    Nyckel: SQGYOTSLMSWVJD-UHFFFAOYSA-N  check Y
  • InChI=1/Ag.NO3/c;2-1(3)4/q+1;-1
    Nyckel: SQGYOTSLMSWVJD-UHFFFAOYAW
  • [N+](=O)([O-])[O-].[Ag+]
Egenskaper
Ag N O 3
Molar massa 169,872 g-mol -1
Utseende färglöst fast material
Odör Luktfri
Densitet
4,35 g/cm 3 (24 °C) 3,97 g/cm 3 (210 °C)
Smältpunkt 209,7 °C (409,5 °F; 482,8 K)
Kokpunkt
440 °C (824 °F; 713 K) sönderdelas




122 g/100 ml (0 °C) 170 g/100 ml (10 °C) 256 g/100 ml (25 °C) 373 g/100 ml (40 °C) 912 g/100 ml (100 °C)
Löslighet Löslig i aceton , ammoniak , eter , glycerol
Löslighet i ättiksyra

0,776 g/kg (30 °C) 1,244 g/kg (40 °C) 5,503 g/kg (93 °C)
Löslighet i aceton
0,35 g/100 g (14 °C) 0,44 g/100 g (18 °C)
Löslighet i bensen
0,22 g/kg (35 °C) 0,44 g/kg (40,5 °C)
Löslighet i etanol 3,1 g/100 g (19 °C)
Löslighet i etylacetat 2,7 g/100 g (20 °C)
log P 0,19
−45,7·10 −6 cm 3 /mol
1,744
Viskositet
3,77 cP (244 °C) 3,04 cP (275 °C)
Strukturera
Ortorhombic, oP56
P2 1 2 1 2 1 , nr 19
222
a = 6,992(2) Å, b = 7,335(2) Å, c = 10,125(2) Å
a = 90°, β = 90°, y = 90°
Termokemi
93,1 J/mol·K

Std molär entropi
( S 298 )
140,9 J/mol·K

Std formationsentalpi (
Δ f H 298 )
−124,4 kJ/mol
Gibbs fri energi f G )
−33,4 kJ/mol
Farmakologi
D08AL01 ( WHO )
Faror
Arbetsmiljö och hälsa (OHS/OSH):
Huvudsakliga faror
Reagerar explosivt med etanol. Toxisk. Frätande.
GHS- märkning :
GHS03: OxidizingGHS05: CorrosiveGHS06: ToxicGHS09: Environmental hazard
Fara
H272 , H314 , H410
P220 , P273 , P280 , P305+P351+P338 , P310 , P501
NFPA 704 (branddiamant)
3
0
2
Dödlig dos eller koncentration (LD, LC):

800 mg/kg (kanin, oral) 20 mg/kg (hund, oral)
Om inte annat anges ges data för material i standardtillstånd (vid 25 °C [77 °F], 100 kPa).
check  Y ( vad är check☒ Y N ?)
Kristaller av silvernitrat under ett mikroskop.

Silvernitrat är en oorganisk förening med kemisk formel AgNO
3
. Det är en mångsidig föregångare till många andra silverföreningar , som de som används inom fotografering . Den är mycket mindre känslig för ljus än halogeniderna . Det kallades en gång månfrätande eftersom silver kallades luna av gamla alkemister som förknippade silver med månen . I fast silvernitrat är silverjonerna trekoordinerade i ett trigonalt plant arrangemang.

Syntes och struktur

Albertus Magnus , på 1200-talet, dokumenterade salpetersyrans förmåga att separera guld och silver genom att lösa upp silvret. Silvernitrat kan faktiskt framställas genom att lösa silver i salpetersyra följt av avdunstning av lösningen. Reaktionens stökiometri beror på koncentrationen av salpetersyra som används.

3 Ag + 4 HNO 3 (kall och utspädd) → 3 AgNO 3 + 2 H 2 O + NO
Ag + 2 HNO 3 (varm och koncentrerad) → AgNO 3 + H 2 O + NO 2

Strukturen av silvernitrat har undersökts med röntgenkristallografi flera gånger. I den vanliga ortorombiska formen stabil vid vanlig temperatur och tryck, bildar silveratomerna par med Ag---Ag-kontakter på 3,227 Å. Varje Ag + -centrum är bundet till sex syrecentra av både uni- och tvåtandade nitratligander. Ag-O-avstånden sträcker sig från 2.384 till 2.702 Å.

Silver coordination environment in the crystal structure of silver nitrate

Reaktioner

En typisk reaktion med silvernitrat är att suspendera en kopparstav i en lösning av silvernitrat och lämna den i några timmar. Silvernitratet reagerar med koppar och bildar hårliknande kristaller av silvermetall och en blå lösning av kopparnitrat :

2 AgNO3 + Cu → Cu(NO3 ) 2 + 2 Ag

Silvernitrat sönderdelas vid upphettning:

2 AgNO3 ( l) → 2 Ag (s) + O 2 (g) + 2 NO 2 (g)

Kvalitativt är nedbrytningen försumbar under smältpunkten, men blir märkbar runt 250 °C och sönderdelas helt vid 440 °C.

De flesta metallnitrater sönderdelas termiskt till respektive oxider , men silveroxid sönderdelas vid en lägre temperatur än silvernitrat, så nedbrytningen av silvernitrat ger elementärt silver istället.

Används

Prekursor till andra silverföreningar

Silvernitrat är det billigaste saltet av silver; det ger också flera andra fördelar. Det är icke- hygroskopiskt , till skillnad från silverfluoroborat och silverperklorat . Dessutom är det relativt ljusstabilt och det löser sig i många lösningsmedel, inklusive vatten. Nitratet kan lätt ersättas med andra ligander , vilket gör AgNO3 mångsidig . Behandling med lösningar av halogenidjoner ger en fällning av AgX (X = Cl, Br, I). Vid tillverkning av fotografisk film behandlas silvernitrat med halogenidsalter av natrium eller kalium för att bilda olöslig silverhalogenid in situ i fotografiskt gelatin , som sedan appliceras på remsor av triacetat eller polyester . På liknande sätt används silvernitrat för att förbereda vissa silverbaserade sprängämnen, såsom fulminat, azid eller acetylid , genom en utfällningsreaktion .

Behandling av silvernitrat med bas ger mörkgrå silveroxid :

2 AgNO3 + 2 NaOH → Ag2O + 2 NaNO3 + H2O

Halidabstraktion

Silverkatjonen, Ag +
, reagerar snabbt med halogenidkällor för att producera den olösliga silverhalogeniden, som är en krämfällning om Br
används, en vit fällning om Cl
används och en gul fällning om I
används. Denna reaktion används vanligtvis inom oorganisk kemi för att abstrahera halogenider:

Ag +
(aq) + X
(aq) → AgX(s)

där X
= Cl
, Br
, eller I
.

Andra silversalter med icke-koordinerande anjoner , nämligen silvertetrafluorborat och silverhexafluorfosfat, används för mer krävande tillämpningar.

På liknande sätt används denna reaktion i analytisk kemi för att bekräfta närvaron av klorid- , bromid- eller jodidjoner . Prover surgörs vanligtvis med utspädd salpetersyra för att avlägsna störande joner, t.ex. karbonatjoner och sulfidjoner . Detta steg undviker sammanblandning av silversulfid- eller silverkarbonatfällningar med silverhalogenider. Färgen på fällningen varierar med halogeniden: vit ( silverklorid ), ljusgul/krämfärgad ( silverbromid ), gul ( silverjodid ). AgBr och speciellt AgI fotonedbryts till metallen, vilket bevisas av en gråaktig färg på exponerade prover.

Samma reaktion användes på ångfartyg för att avgöra om pannans matarvatten hade förorenats med havsvatten eller inte . Det används fortfarande för att avgöra om fukt på tidigare torr last är ett resultat av kondens från fuktig luft eller från havsvatten som läcker genom skrovet.

Organisk syntes

Silvernitrat används på många sätt i organisk syntes , t.ex. för avskyddning och oxidationer. Ag +
binder alkener reversibelt, och silvernitrat har använts för att separera blandningar av alkener genom selektiv absorption. Den resulterande addukten kan sönderdelas med ammoniak för att frigöra den fria alkenen. Silvernitrat är mycket lösligt i vatten men är dåligt lösligt i de flesta organiska lösningsmedel, förutom acetonitril (111,8 g/100 g, 25 °C).

Biologi

Inom histologin används silvernitrat för silverfärgning , för att demonstrera retikulära fibrer, proteiner och nukleinsyror . Av denna anledning används det också för att demonstrera proteiner i PAGE- geler. Den kan användas som en färg vid svepelektronmikroskopi .

Outplånligt bläck

Silvernitrat ger långvarig fläck när den appliceras på huden. En valfläck använder detta för att markera ett finger på personer som har röstat i ett val, vilket möjliggör enkel identifiering för att förhindra dubbelröstning.

Medicin

Mikrofotografi som visar en silvernitrat (brun) markerad kirurgisk marginal .

Silversalter har antiseptiska egenskaper. År 1881 Credé användningen av utspädda lösningar av AgNO 3 i nyfödda barns ögon vid födseln för att förhindra sammandragning av gonorré från modern, vilket kan orsaka blindhet. (Nu används moderna antibiotika istället).

Smält silvernitrat, format till stavar, kallades traditionellt "lunar caustic". Det används som ett kauteriseringsmedel , till exempel för att avlägsna granulationsvävnad runt en stomi . General Sir James Abbott noterade i sina journaler att i Indien 1827 infunderades det av en brittisk kirurg i sår i hans arm som ett resultat av bett av en galen hund för att kauterisera såren och förhindra uppkomsten av rabies.

Silvernitrat används för att kauterisera ytliga blodkärl i näsan för att förhindra näsblod.

Tandläkare använder ibland silvernitrat-infunderade pinnar för att läka munsår . Silvernitrat används av vissa fotterapeuter för att döda celler som finns i nagelbädden.

Den kanadensiska läkaren CA Douglas Ringrose undersökte användningen av silvernitrat för steriliseringsprocedurer , och trodde att silvernitrat kunde användas för att blockera och fräta äggledarna. Tekniken var ineffektiv.

Desinfektion

Mycket forskning har gjorts för att utvärdera förmågan hos silverjonen att inaktivera Escherichia coli , en mikroorganism som vanligtvis används som en indikator för fekal kontaminering och som ett surrogat för patogener vid behandling av dricksvatten. Koncentrationer av silvernitrat utvärderade i inaktiveringsexperiment varierar från 10–200 mikrogram per liter som Ag + . Silvers antimikrobiella aktivitet fick många tillämpningar innan upptäckten av moderna antibiotika, när det nästan gick ur bruk. Dess koppling till argyria gjorde konsumenterna försiktiga och ledde till att de vände sig bort från det när de fick ett alternativ.

Mot vårtor

Hud färgad av silvernitrat

Upprepad daglig applicering av silvernitrat kan inducera adekvat förstörelse av hudvårtor, men ibland kan pigmenterade ärr utvecklas. I en placebokontrollerad studie av 70 patienter resulterade silvernitrat givet under nio dagar i eliminering av alla vårtor hos 43 % och förbättring av vårtor hos 26 % en månad efter behandling jämfört med 11 % respektive 14 % i placebogruppen. .

Säkerhet

Som oxidationsmedel bör silvernitrat förvaras ordentligt borta från organiska föreningar. Trots sin vanliga användning i extremt låga koncentrationer för att förhindra gonorré och kontrollera näsblod, är silvernitrat fortfarande mycket giftigt och frätande. Kort exponering ger inga omedelbara biverkningar förutom de lila, bruna eller svarta fläckarna på huden, men vid konstant exponering för höga koncentrationer kommer biverkningar att märkas, som inkluderar brännskador. Långvarig exponering kan orsaka ögonskador. Silvernitrat är känt för att irritera hud och ögon. Silvernitrat har inte undersökts noggrant med avseende på potentiell cancerframkallande effekt .

Silvernitrat är för närvarande oreglerat i vattenkällor av United States Environmental Protection Agency. Men om mer än 1 gram silver ackumuleras i kroppen kan ett tillstånd som kallas argyri utvecklas. Argyria är ett permanent kosmetiskt tillstånd där huden och de inre organen får en blågrå färg. United States Environmental Protection Agency brukade ha en maximal föroreningsgräns för silver i vatten fram till 1990, då det fastställdes att argyria inte påverkade funktionen hos några drabbade organ trots missfärgningen. Argyria förknippas oftare med konsumtion av kolloidala silverlösningar snarare än med silvernitrat, eftersom det endast används i extremt låga koncentrationer för att desinficera vattnet. Det är dock fortfarande viktigt att vara försiktig innan du intar någon form av silverjonlösning.

externa länkar