SILVER BROMIDE (AGBR): CẤU TRÚC, TÍNH CHẤT VÀ CÔNG DỤNG - HÓA HỌC - 2026

Các bạc bromua là một muối vô cơ có các công thức t ương t ự hóa học. Chất rắn của nó bao gồm các cation Ag ⁺ và anion Br ^- theo tỷ lệ 1: 1, bị hút bởi lực tĩnh điện hoặc bởi các liên kết ion. Có thể xem như thể bạc kim loại đã nhường một trong các điện tử hóa trị của nó cho phân tử brom.

Bản chất của nó giống với “anh chị em” bạc clorua và iotua. Cả ba muối này đều không tan trong nước, có màu sắc tương tự nhau, đồng thời nhạy cảm với ánh sáng; tức là chúng trải qua các phản ứng quang hóa. Tính chất này đã được sử dụng để thu được các bức ảnh, là kết quả của quá trình khử ion Ag ⁺ thành bạc kim loại.

Các ion bạc bromua. Nguồn: Claudio Pistilli

Hình trên cho thấy một cặp ion Ag ⁺ Br ^- , trong đó các quả cầu màu trắng và nâu tương ứng với các ion Ag ⁺ và Br ^- tương ứng. Ở đây chúng biểu diễn liên kết ion là Ag-Br, nhưng cần phải chỉ ra rằng không có liên kết cộng hóa trị như vậy giữa cả hai ion.

Có vẻ mâu thuẫn khi bạc là thứ góp phần tạo nên màu đen cho những bức ảnh không có màu. Điều này là do AgBr phản ứng với ánh sáng, tạo ra một hình ảnh tiềm ẩn; sau đó được tăng cường bằng cách tăng tính khử của bạc.

Cấu trúc của bạc bromua

Cấu trúc tinh thể của bạc bromua. Nguồn: Benjah-bmm27 qua Wikipedia.

Trên đây là cấu trúc mạng tinh thể hoặc tinh thể của bạc bromua. Biểu diễn trung thực hơn về sự khác biệt về kích thước giữa bán kính ion của Ag ⁺ và Br ^{- được trình bày ở đây} . Các anion Br ^- , có khối lượng lớn hơn, để lại các kẽ hở nơi chứa các cation Ag ⁺ , được bao quanh bởi sáu Br ^- (và ngược lại).

Cấu trúc này là đặc trưng của một hệ thống kết tinh hình khối, đặc biệt của loại muối mỏ; tương tự, ví dụ, đối với natri clorua, NaCl. Trên thực tế, hình ảnh tạo điều kiện thuận lợi cho việc này bằng cách cung cấp một ranh giới hình khối hoàn hảo.

Thoạt nhìn có thể thấy rằng có một số khác biệt về kích thước giữa các ion. Điều này, và có lẽ là đặc điểm điện tử của Ag ⁺ (và ảnh hưởng có thể có của một số tạp chất), dẫn đến các tinh thể AgBr có các khuyết tật; nghĩa là, những nơi mà trình tự sắp xếp của các ion trong không gian bị "phá vỡ".

Khuyết tật tinh thể

Các khuyết tật này bao gồm các khoảng trống do các ion không có hoặc bị dịch chuyển để lại. Ví dụ, trong số sáu anion Br ^- thường phải có cation Ag ⁺ ; nhưng thay vào đó, có thể có một khe hở vì bạc đã di chuyển vào một khe hở khác (khuyết tật Frenkel).

Mặc dù chúng ảnh hưởng đến mạng tinh thể, chúng thích phản ứng của bạc với ánh sáng; và các tinh thể hoặc cụm của chúng (kích thước hạt) càng lớn thì số lượng khuyết tật càng lớn, và do đó, nó sẽ nhạy cảm hơn với ánh sáng. Ngoài ra, các tạp chất ảnh hưởng đến cấu trúc và tính chất này, đặc biệt là những tạp chất có thể bị khử bằng electron.

Do đó, các tinh thể AgBr lớn cần ít tiếp xúc với ánh sáng hơn để giảm chúng; nghĩa là, chúng được mong muốn hơn cho mục đích chụp ảnh.

Tổng hợp

Trong phòng thí nghiệm, có thể tổng hợp bạc bromua bằng cách trộn dung dịch nước của bạc nitrat, AgNO ₃ , với muối natri bromua, NaBr. Muối đầu tiên đóng góp bạc, và muối thứ hai là bromua. Điều gì sau đây là một phản ứng chuyển vị kép hoặc phản ứng tạo phân tử có thể được biểu diễn bằng phương trình hóa học dưới đây:

AgNO ₃ (aq) + NaBr (s) => NaNO ₃ (aq) + AgBr (s)

Lưu ý rằng muối natri nitrat, NaNO ₃ , tan trong nước, còn AgBr kết tủa dưới dạng chất rắn có màu vàng nhạt. Sau đó, chất rắn được rửa sạch và sấy chân không. Ngoài NaBr, KBr cũng có thể được sử dụng như một nguồn anion bromua.

Mặt khác, AgBr có thể thu được một cách tự nhiên thông qua khoáng chất bromirit và các quá trình tinh chế do nó tạo ra.

Tính chất

Xuất hiện

Chất rắn giống đất sét màu vàng trắng.

Khối lượng phân tử

187,77 g / mol.

Tỉ trọng

6,473 g / mL.

Độ nóng chảy

432 ° C.

Điểm sôi

1502 ° C.

Khả năng hòa tan trong nước

0,140 g / mL ở 20 ° C.

Chỉ số khúc xạ

2.253.

Nhiệt dung

270 J / Kg · K.

Nhạy cảm với ánh sáng

Người ta đã nói ở phần trước rằng có những khiếm khuyết trong tinh thể AgBr thúc đẩy tính nhạy cảm của muối này với ánh sáng, vì chúng bẫy các điện tử được hình thành; và do đó, về lý thuyết, chúng bị ngăn cản phản ứng với các loài khác trong môi trường, chẳng hạn như oxy trong không khí.

Electron được giải phóng từ phản ứng của Br ^- với một photon:

Br ^- + hv => 1 / 2Br ₂ + e ^-

Lưu ý rằng Br ₂ sinh ra sẽ làm chất rắn chuyển sang màu đỏ nếu không được loại bỏ. Các electron được giải phóng làm giảm các cation Ag ⁺ , trong các kẽ của chúng, thành bạc kim loại (đôi khi được biểu thị bằng Ag ⁰ ):

Ag ⁺ + e ^- => Ag

Khi đó có phương trình thuần:

AgBr => Ag + 1 / 2Br ₂

Khi "lớp đầu tiên" của bạc kim loại hình thành trên bề mặt, người ta nói rằng có một hình ảnh tiềm ẩn, mắt người vẫn không nhìn thấy được. Hình ảnh này trở nên rõ ràng hơn hàng triệu lần nếu một loại hóa chất khác (chẳng hạn như hydroquinone và phenidone, trong quá trình phát triển) làm tăng quá trình khử tinh thể AgBr thành bạc kim loại.

Các ứng dụng

Ảnh đen trắng của đồng hồ bỏ túi. Nguồn: Pexels.

Bạc bromua được sử dụng rộng rãi nhất trong số các halogenua của nó trong lĩnh vực phát triển phim ảnh. AgBr được áp dụng trên các loại phim nói trên, được làm bằng xenluloza axetat, lơ lửng trong gelatin (nhũ tương nhiếp ảnh) và với sự có mặt của 4 - (metylamino) phenol sulfat (Metol) hoặc phenidon, và hydroquinon.

Với tất cả các thuốc thử này, hình ảnh tiềm ẩn có thể được làm sống động; hoàn thiện và đẩy nhanh quá trình chuyển đổi ion thành bạc kim loại. Tuy nhiên, nếu bạn không tiến hành cẩn thận và kinh nghiệm nhất định, tất cả bạc trên bề mặt sẽ bị oxy hóa, và sự tương phản giữa hai màu đen và trắng sẽ kết thúc.

Đó là lý do tại sao các bước dừng, cố định và rửa phim ảnh rất quan trọng.

Có những nghệ sĩ chơi với những quy trình này theo cách mà họ tạo ra những mảng màu xám, làm phong phú thêm vẻ đẹp của hình ảnh và di sản của chính họ; Và họ làm được tất cả những điều này, đôi khi có lẽ không cần nghi ngờ, nhờ vào các phản ứng hóa học mà cơ sở lý thuyết của nó có thể trở nên hơi phức tạp, và AgBr nhạy sáng đánh dấu một điểm khởi đầu.

Người giới thiệu

1. Wikipedia. (2019). Bạc bromua. Khôi phục từ: en.wikipedia.org
2. Michael W. Davidson. (2015, ngày 13 tháng 11). Bộ sưu tập hình ảnh kỹ thuật số ánh sáng phân cực: Silver Bromide. Olympus. Được khôi phục từ: micro.magnet.fsu.edu
3. Crystran Ltd. (2012). Bạc bromua (AgBr). Phục hồi từ: crystalran.co.uk
4. Lothar Duenkel, Juergen Eichler, Gerhard Ackermann và Claudia Schneeweiss. (Ngày 29 tháng 6 năm 2004). Nhũ tương dựa trên bạc-bromua tự tạo cho người dùng trong ảnh ba chiều: sản xuất, chế biến và ứng dụng, Proc. SPIE 5290, Hình ảnh ba chiều thực tế XVIII: Vật liệu và Ứng dụng; doi: 10.1117 / 12.525035; https://doi.org/10.1117/12.525035
5. Alan G. Hình dạng. (1993). Hóa học vô cơ. (Phiên bản thứ hai.). Biên tập Reverté.
6. Carlos Güido và Ma Eugenia Bautista. (2018). Giới thiệu về hóa học nhiếp ảnh. Phục hồi từ: fotografia.ceduc.com.mx
7. García D. Bello. (Ngày 9 tháng 1 năm 2014). Hóa học, nhiếp ảnh và Chema Madoz. Thu hồi từ: dimethylsulfuro.es