सिल्वर सल्फाइड (AG2S): संरचना, गुण और उपयोग - रसायन विज्ञान - 2025

चांदी सल्फाइड एक अकार्बनिक यौगिक है जिसका रासायनिक सूत्र एजी है ₂ एस यह एक ग्रे-ब्लैक ठोस द्वारा कटियन एजी गठन के होते हैं ⁺ और anions एस ^2- 1: में एक 2। एस ^2- अग ^{+ के} समान है, क्योंकि दोनों नरम आयन हैं और वे एक-दूसरे के साथ स्थिर करने का प्रबंधन करते हैं।

चांदी के आभूषणों का रंग गहरा होता है, जिससे उनकी विशिष्ट चमक खो जाती है। रंग परिवर्तन चांदी के ऑक्सीकरण का एक उत्पाद नहीं है, लेकिन कम सांद्रता में पर्यावरण में मौजूद हाइड्रोजन सल्फाइड के साथ इसकी प्रतिक्रिया है; यह सल्फर से भरपूर पौधों, जानवरों या खाद्य पदार्थों के आधान या क्षरण से आ सकता है।

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एच ₂ एस, जिसका अणु एक सल्फर परमाणु वहन करता है, निम्न रासायनिक समीकरण के अनुसार चांदी के साथ प्रतिक्रिया करता है: 2Ag (s) + H ₂ S (g) => Ag ₂ S (s) + H ₂ (g)

इसलिए, Ag ₂ S चांदी पर बनने वाली काली परतों के लिए जिम्मेदार है। हालांकि, प्रकृति में इस सल्फाइड को खनिज एसेंटाइट और अर्जेंटीना में भी पाया जा सकता है। दो खनिजों को उनके चमकदार काले क्रिस्टल द्वारा कई अन्य से अलग किया जाता है, जैसे ऊपर की छवि में ठोस।

एजी ₂ एस में पॉलीमोर्फिक संरचनाएं, आकर्षक इलेक्ट्रॉनिक और ऑप्टोइलेक्ट्रोनिक गुण हैं, एक अर्धचालक है और सौर कोशिकाओं जैसे फोटोवोल्टिक उपकरणों के उत्पादन के लिए एक सामग्री होने का वादा करता है।

संरचना

स्रोत: CCoil द्वारा, विकिमीडिया कॉमन्स से

ऊपरी छवि चांदी सल्फाइड की क्रिस्टल संरचना को दर्शाती है। नीले रंग के गोले Ag ⁺ cations के अनुरूप होते हैं, जबकि पीले रंग के गोले S ^2- आयनों के अनुरूप होते हैं । एजी ₂ एस बहुरूपी है, जिसका अर्थ है कि यह कुछ निश्चित तापमान स्थितियों के तहत विभिन्न क्रिस्टल प्रणालियों को अपना सकता है।

कैसे? एक चरण संक्रमण के माध्यम से। आयनों को इस तरह से पुनर्व्यवस्थित किया जाता है कि तापमान में वृद्धि और ठोस के कंपन इलेक्ट्रोस्टैटिक आकर्षण-प्रतिकर्षण संतुलन को परेशान नहीं करते हैं। जब ऐसा होता है, तो यह कहा जाता है कि एक चरण संक्रमण है, और ठोस इस प्रकार नए भौतिक गुणों (जैसे चमक और रंग) को प्रदर्शित करता है।

सामान्य तापमान पर Ag ₂ S (179ºC से नीचे) में एक मोनोक्लिनिक क्रिस्टलीय संरचना (α-Ag ₂ S) है। इस ठोस चरण के अलावा, दो अन्य हैं: बीसीसी (शरीर पर केंद्रित घन) 179 से 586 theC के बीच, और एफसीसी (चेहरे पर घन) बहुत उच्च तापमान (2- Ag ₂ S) पर।

अरेंजाइट खनिज में एफसी चरण होता है, जिसे Ag-Ag ₂ S. के रूप में भी जाना जाता है । एक बार ठंडा होने और एकोनाइट में रूपांतरित होने के बाद, इसकी संरचनात्मक विशेषताएं संयोजन में प्रबल हो जाती हैं। इसलिए, दोनों क्रिस्टलीय संरचनाएं सह-अस्तित्ववादी हैं: मोनोक्लिनिक और बीसीसी। इसलिए, उज्ज्वल और दिलचस्प ओवरटोन के साथ काले ठोस निकलते हैं।

गुण

आणविक वजन

247.80 ग्राम / मोल

दिखावट

धूसर काले क्रिस्टल

गंध

शौचालय।

गलनांक

836 ° से। यह मान इस तथ्य से सहमत है कि एजी ₂ एस थोड़ा आयनिक चरित्र वाला एक यौगिक है और इसलिए, 1000 belowC से नीचे के तापमान पर पिघला देता है।

घुलनशीलता

पानी में केवल 6.21-10 ^-15 g / L 25ºC पर। यही है, जो काला ठोस घुलनशील है, उसकी मात्रा नगण्य है। यह, फिर से, ए-एस बांड के कम ध्रुवीय चरित्र के कारण है, जहां दो परमाणुओं के बीच विद्युतीयता में कोई महत्वपूर्ण अंतर नहीं है।

इसके अलावा, एजी ₂ एस सभी सॉल्वैंट्स में अघुलनशील है। कोई भी अणु कुशलता से इसकी क्रिस्टलीय परतों को अलग-अलग Ag ⁺ और S ^2- आयनों में अलग नहीं कर सकता है।

संरचना

संरचना की छवि में आप एस-एजी-एस बांड की चार परतें भी देख सकते हैं, जो ठोस के संपीड़न के अधीन होने पर एक-दूसरे के ऊपर जाते हैं। इस व्यवहार का मतलब है कि, अर्धचालक होने के बावजूद, यह कमरे के तापमान पर कई धातुओं की तरह नमनीय है।

S-Ag-S लेयर्स उनके कोणीय ज्यामिति के कारण ठीक से फिट होती हैं जिन्हें एक ज़िगज़ैग के रूप में देखा जाता है। जैसा कि एक संपीड़न बल है, वे विस्थापन अक्ष पर आगे बढ़ते हैं, इस प्रकार चांदी और सल्फर परमाणुओं के बीच नए गैर-सहसंयोजक बातचीत का कारण बनता है।

अपवर्तक सूचकांक

2.2

अवाहक अचल

6

इलेक्ट्रोनिक

एजी ₂ एस एक एम्फोटेरिक सेमीकंडक्टर है, अर्थात यह ऐसा व्यवहार करता है जैसे कि यह टाइप एन और टाइप पी का हो। यह भी भंगुर नहीं है, इसलिए इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में इसके आवेदन के लिए अध्ययन किया गया है।

न्यूनीकरण प्रतिक्रिया

Ag ₂ S को गर्म पानी, NaOH, एल्यूमीनियम और नमक के साथ काले टुकड़ों को स्नान करके धातु चांदी में घटाया जा सकता है। निम्नलिखित प्रतिक्रिया होती है:

3Ag ₂ S (s) + 2Al (s) + 3H ₂ O (l) => 6Ag (s) + 3H ₂ S (aq) + Al ₂ O ₃ (s)

शब्दावली

रजत, जिसका इलेक्ट्रॉन विन्यास 4d ¹⁰ 5 s ^{1 है}, केवल एक इलेक्ट्रॉन खो सकता है: इसका सबसे बाहरी कक्षीय 5 s है। इस प्रकार, Ag ⁺ cation को 4d ¹⁰ इलेक्ट्रॉनिक कॉन्फ़िगरेशन के साथ छोड़ दिया जाता है । इसलिए, इसमें +1 की एक अद्वितीय वैधता है, जो यह निर्धारित करती है कि इसके यौगिकों को क्या कहा जाना चाहिए।

दूसरी ओर, सल्फर में 3s ² 3p ⁴ इलेक्ट्रॉनिक कॉन्फ़िगरेशन है, और इसकी वैलेंस ऑक्टेट को पूरा करने के लिए दो इलेक्ट्रॉनों की आवश्यकता होती है। जब यह इन दो इलेक्ट्रॉनों (चांदी से) को प्राप्त करता है, तो यह विन्यास के साथ, सल्फाइड आयनों, एस ^2- में बदल जाता है। यही है, यह महान गैस आर्गन के लिए isoelectronic है।

तो Ag ₂ S का नाम निम्नलिखित नामकरणों के अनुसार होना चाहिए:

व्यवस्थित

डि- सिल्वर मोनो सल्फाइड । यहां प्रत्येक तत्व के परमाणुओं की संख्या पर विचार किया गया है और उन्हें ग्रीक संख्याओं के उपसर्गों के साथ चिह्नित किया गया है।

भण्डार

सिल्वर सल्फाइड। जैसा कि इसमें +1 की एक अद्वितीय वैधता है, यह कोष्ठक में रोमन अंकों के साथ निर्दिष्ट नहीं है: चांदी (आई) सल्फाइड; जो गलत है।

परंपरागत

सल्फाइड चांदी ico । चूँकि +1 की वैल्यू के साथ सिल्वर "वर्क" होता है, प्रत्यय -िको को इसके लैटिन नाम अरेंजम में जोड़ा जाता है।

अनुप्रयोग

एजी ₂ एस के कुछ उपन्यास उपयोग इस प्रकार हैं:

-इसके नैनोकणों के कोलाइडयन समाधान (विभिन्न आकारों के साथ), जीवाणुरोधी गतिविधि है, विषाक्त नहीं हैं, और इसलिए चिकित्सा और जीव विज्ञान के क्षेत्रों में उपयोग किया जा सकता है।

-Its नैनोकणों क्वांटम डॉट्स के रूप में जाना जाता है फार्म कर सकते हैं। ये कई फ्लोरोसेंट कार्बनिक अणुओं की तुलना में अधिक तीव्रता के साथ विकिरण को अवशोषित और उत्सर्जित करते हैं, इसलिए वे बाद वाले को जैविक मार्कर के रूप में दबा सकते हैं।

Α-Ag ₂ S की संरचनाएं इसे सौर कोशिकाओं के रूप में उपयोग किए जाने वाले हड़ताली इलेक्ट्रॉनिक गुणों का प्रदर्शन करती हैं। यह नई थर्मोइलेक्ट्रिक सामग्री और सेंसर के संश्लेषण के लिए एक प्रारंभिक बिंदु का भी प्रतिनिधित्व करता है।

संदर्भ

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