Sudrabs
1. Metāla atrašanās pereodiskajā sistēmā un dabā. Metāla iegūšana.
Pēc ķīmisko elementu izplatības zemes garozā sudrabs ieņem tikai 70. vietu, taču cilvēce to pazīst jau kopš 5. gt. p. m. ē. Pazīstamākais sudraba minerāls ir argentīts Ag2S, bet dabā tas visbiežāk sastopams citu metālu (Zn, Cu, Pb) sufidrūdu sastāvā. Ievērojamākās sudraba rūdu atradnes ir Meksikā, ASV, Peru, Vidusāzijā. Sastopami arī sudraba tīrradņi.
Lai iegūtu tīru sudrabu, izmanto hidrometalurģijas metodi:
Rūdas iezi, kas satur sudraba tīrradni, apstrādā ar nātrija cianīda NaCN šķīdumu. Rodas komplekss savienojums – nātrija dicianoargentāts Na[Ag(CN)2]. No šīs vielas šķīduma sudrabu reducē ar cinku.
4Ag + 8NaCN + O2 + 2H2O → 4 Na[Ag(CN)2] + 4NaOH
2 Na[Ag(CN)2] + Zn → Na2[Zn(CN)4] + 2Ag
2. Metāla fizikālās un ķīmiskās īpašības.
Kārtas skaitlis ir 47, atommasa 107,8682, tkuš.= 961,9oC, tvirš.= 2170oC, blīvums 10490 kg/m3
Sudrabs ir balts, spožs, mīksts, valkans, plastisks metāls; labāk par citiem metāliem vada elektrību un siltumu; tam ir augsta atstarot spēja.
Sudrabs ir ķīmiski neaktīvs metāls, taču tā joni ārkārtīgi mazās koncentrācijas (10–10mol/l) spēj pāriet ūdenī, kas tāpēc kļūst sterils, jo sudrabam piemīt antiseptiskas īpašības.
Sudrabs nereaģē ar skābekli O2 ne parastajos apstākļos, ne augstākās temperatūrās, taču ozons O3 šo metālu oksidē pat istabas temperatūrā (20 oC):
2Ag + O3 → Ag2O + O2
Sudrabam ir tieksme savienoties ar sēru. Ja šo metālu paberzē ar sēra gabaliņu, tas nomelnē, jo rodas sudraba sulfīds Ag2S. Sudrabs apsūbē arī gaisā esošā sērūdeņraža ietekmē:
Ag + S → Ag2S
Sudrabs reaģē ar oksidējošām skābēm:
Ag + H2SO4 → Ag2SO4 + SO2↑ + H2O
Ag + HNO3 → AgNO3 + NO↑ + H2O
3. Metāla izmantošana.
Sudraba (1) savienojumi viegli reducējas, izdalot sudrabu. Pēc šādas metodes no sudraba oksīda amonjakālo šķīduma t. s. sudraba spoguļa reakcijā iegūst sudraba pārklājumu uz stikla.
Ag2O lieto organiskajā sintēzē.
Sudraba (1) nitrātu izmanto medicīnā sudraba preparātu ražošanā (čūlu, kārpu piededzināšanā, nobrāzumu, brūču un apdegumu dezinficēšanai).
Sudraba (1) nitrāta šķīdumu ūdenī lieto par reaģentu hologenīdjonu pierādīšanai, jo visi sudraba hologenīdi, izņemot AgF, ir ūdenī praktiski nešķīstoši, uz kuriem neiedarbojas koncentrētās skābes.
Sudraba (1) hologenīdus (piem. AgBr) izmanto fototehnikā par gaismjūtīgā slāņa komponentiem.
4. Metāla raksturīgākie savienojumi, to īpašības un izmantošana.
Sudraba (1) oksīds Ag2O ir tumšbrūna kristāliska viela, ko iegūst sudraba nitrāta reakcijā ar sārmiem:
2AgNO3 + 2KOH → Ag2O + 2KNO3 + H2O
Sudraba (1) oksīds nedaudz šķīst ūdenī (0,01 g/l 20 oC ) un reaģē ar to, veidojot vājas koncentrācijas šķīdumu, kuram ir sārmaina reakcija:
Ag2O + H2O → 2AgOH
300 oC temperatūrā sudraba (1) oksīds sadalās par sudrabu un skābekli.
Ag2O šķīst amonjaka ūdenī, veidojot diamīnsudraba (1) hidroksīdu jeb t. s. sudraba oksīda amonjakālo šķīdumu:
Ag2O + 4NH3 + H2O → 2[Ag(NH3)2]OH
Sudraba (1) nitrātu izmanto galvenokārt citu sudraba savienojumu iegūšanai. Piemēram, sudraba oksīda amonjakālo šķīdumu, ko izmanto apsudrabošanā un organiskajā sintēzē, pagatavo no sudraba (1) nitrāta 2% šķīduma ūdenī, iedarbojoties uz to ar vājas koncentrācijas (3% masas daļās) amonjaka ūdeni tādā daudzumā, lai radušās brūnās Ag2O nogulsnes izšķīstu:
2AgNO3 + 2NH3 + H2O → Ag2O + 2NH4NO3
Ag2O + 4NH3 +H2O → 2[Ag(NH3)2]OH
Sudraba oksīda amonjakālo šķīdumu ilgstoši uzglabāt ir bīstami, jo diamīnsudraba(1) hidroksīds sadalās un veido melnas pārslveidīgas sudraba (1) nitrāta AgNO3 nogulsnes. Šis savienojums ir nestabils un sadaloties var izraisīt eksploziju:
3[Ag(NH3)2]OH → Ag3N + 5NH3↑ + 3H2O
Ag3N → 6Ag + N2↑