PERAK SULFIDA (AG2S): STRUKTUR, SIFAT DAN KEGUNAAN - KIMIA - 2025

The perak sulfida merupakan senyawa anorganik yang rumus kimia adalah Ag ₂ S. Ini terdiri dari padat abu-abu-hitam yang dibentuk oleh kation Ag ⁺ dan anion S ^2- dalam 2: 1. S ^2- sangat mirip dengan Ag ⁺ , karena keduanya adalah ion lunak dan mereka dapat saling menstabilkan.

Ornamen perak cenderung gelap, kehilangan kilau karakteristiknya. Perubahan warna bukanlah produk oksidasi perak, tetapi reaksinya dengan hidrogen sulfida yang ada di lingkungan pada konsentrasi rendah; Ini bisa berasal dari pembusukan atau degradasi tanaman, hewan, atau makanan yang kaya sulfur.

Sumber: Rob Lavinsky, iRocks.com - CC-BY-SA-3.0, melalui Wikimedia Commons

H ₂ S, yang molekulnya membawa atom belerang, bereaksi dengan perak menurut persamaan kimia berikut: 2Ag (s) + H ₂ S (g) => Ag ₂ S (s) + H ₂ (g)

Oleh karena itu, Ag ₂ S bertanggung jawab atas lapisan hitam yang terbentuk pada perak. Namun di alam, sulfida ini juga dapat ditemukan pada mineral Acantite dan Argentite. Kedua mineral ini dibedakan dari banyak mineral lainnya dengan kristal hitam mengkilapnya, seperti padatan pada gambar di atas.

Ag ₂ S memiliki struktur polimorfik, sifat elektronika dan optoelektronik yang menarik, merupakan semikonduktor dan menjanjikan akan menjadi bahan untuk produksi perangkat fotovoltaik, seperti sel surya.

Struktur

Sumber: Oleh CCoil, dari Wikimedia Commons

Gambar atas menggambarkan struktur kristal perak sulfida. Bola biru berhubungan dengan kation Ag ⁺ , sedangkan bola kuning berhubungan dengan anion S ^2- . Ag ₂ S bersifat polimorfik, yang berarti dapat mengadopsi berbagai sistem kristal dalam kondisi suhu tertentu.

Bagaimana? Melalui transisi fase. Ion-ion tersebut disusun ulang sedemikian rupa sehingga kenaikan suhu dan getaran padatan tidak mengganggu keseimbangan gaya tarik-tarik elektrostatis. Ketika ini terjadi dikatakan bahwa ada transisi fasa, dan padatan dengan demikian menunjukkan sifat fisik baru (seperti kilau dan warna).

Ag ₂ S pada temperatur normal (dibawah 179ºC) memiliki struktur kristal monoklinik (α-Ag ₂ S). Selain fase padat ini ada dua lainnya: bcc (kubik berpusat pada tubuh) antara 179 hingga 586ºC, dan fcc (kubik berpusat pada permukaan) pada suhu yang sangat tinggi (δ- Ag ₂ S).

Mineral argentit terdiri dari fasa fcc, juga dikenal sebagai β-Ag ₂ S. Setelah didinginkan dan diubah menjadi acanthite, fitur strukturalnya berlaku dalam kombinasi. Oleh karena itu, kedua struktur kristal hidup berdampingan: monoklinik dan bcc. Karenanya, padatan hitam dengan nada cerah dan menarik muncul.

Properti

Berat molekul

247,80 g / mol

Penampilan

Kristal hitam keabu-abuan

Bau

Toilet.

Titik lebur

836 ° C. Nilai ini sesuai dengan fakta bahwa Ag ₂ S adalah senyawa dengan sedikit karakter ionik dan oleh karena itu meleleh pada suhu di bawah 1000ºC.

Kelarutan

Di air hanya 6,21 ∙ 10 ^-15 g / L pada 25ºC. Artinya, jumlah padatan hitam yang terlarut dapat diabaikan. Hal ini, sekali lagi, disebabkan oleh karakter polar rendah dari ikatan Ag-S, di mana tidak ada perbedaan elektronegativitas yang signifikan antara kedua atom.

Juga, Ag ₂ S tidak larut dalam semua pelarut. Tidak ada molekul yang secara efisien dapat memisahkan lapisan kristalnya menjadi ion Ag ⁺ dan S ^2- terlarut.

Struktur

Pada gambar struktur, Anda juga dapat melihat empat lapisan ikatan S-Ag-S, yang bergerak satu sama lain saat padatan dikenai kompresi. Perilaku ini berarti bahwa, meskipun merupakan semikonduktor, sifatnya yang ulet seperti banyak logam pada suhu kamar.

Lapisan S-Ag-S cocok dengan benar karena geometri sudutnya yang terlihat sebagai zigzag. Karena ada gaya tekan, mereka bergerak pada sumbu perpindahan, sehingga menyebabkan interaksi non-kovalen baru antara atom perak dan sulfur.

Indeks bias

2.2

Konstanta dielektrik

6

Elektronik

Ag ₂ S adalah semikonduktor amfoter, yang berperilaku seperti tipe n dan tipe p. Ia juga tidak rapuh, sehingga telah dipelajari aplikasinya pada perangkat elektronik.

Reaksi reduksi

Ag ₂ S dapat direduksi menjadi perak metalik dengan merendam potongan hitam dengan air panas, NaOH, aluminium dan garam. Reaksi berikut terjadi:

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

Tata nama

Perak, yang konfigurasi elektronnya 4d ¹⁰ 5s ¹ , hanya dapat kehilangan satu elektron: orbital terluarnya 5s. Jadi, kation Ag ⁺ tersisa dengan konfigurasi elektronik 4d ¹⁰ . Oleh karena itu, ia memiliki valensi +1 yang unik, yang menentukan apa nama senyawanya.

Sebaliknya, belerang memiliki konfigurasi elektronik 3s ² 3p ⁴ , dan membutuhkan dua elektron untuk menyelesaikan oktet valensinya. Ketika ia memperoleh dua elektron ini (dari perak), ia diubah menjadi anion sulfida, S ^2- , dengan konfigurasi. Artinya, ini adalah isoelektronik dari gas mulia argon.

Jadi Ag ₂ S harus diberi nama sesuai dengan nomenklatur berikut:

Sistematis

Di- perak mono sulfida . Di sini jumlah atom dari setiap elemen dipertimbangkan dan ditandai dengan prefiks pembilang Yunani.

persediaan

Perak sulfida. Karena valensi unik +1, ia tidak ditentukan dengan angka Romawi dalam tanda kurung: perak (I) sulfida; mana yang salah.

Tradisional

Sulfida ARGENT ico . Karena perak "bekerja" dengan valensi +1, sufiks -ico ditambahkan ke nama Latinnya argentum.

Aplikasi

Beberapa novel menggunakan Ag ₂ S adalah sebagai berikut:

- Larutan koloid dari nanopartikelnya (dengan ukuran berbeda), memiliki aktivitas antibakteri, tidak beracun, dan oleh karena itu dapat digunakan dalam bidang kedokteran dan biologi.

-Nanopartikelnya dapat membentuk apa yang dikenal sebagai titik-titik kuantum. Ini menyerap dan memancarkan radiasi dengan intensitas yang lebih besar daripada banyak molekul organik fluoresen, sehingga mereka dapat menggantikan yang terakhir sebagai penanda biologis.

-Struktur α-Ag ₂ S membuatnya menunjukkan sifat elektronik yang mencolok untuk digunakan sebagai sel surya. Ini juga merupakan titik awal untuk sintesis bahan dan sensor termoelektrik baru.

Referensi

1. Mark Peplow. (17 April 2018). Perak sulfida semikonduktor membentang seperti logam. Diambil dari: cen.acs.org
2. Kolaborasi: Penulis dan editor volume III / 17E-17F-41C () struktur kristal Perak sulfida (Ag2S). Dalam: Madelung O., Rössler U., Schulz M. (eds) Unsur Berikat Non-Tetrahedral dan Senyawa Biner I. Landolt-Börnstein - Kelompok III Materi Terkondensasi (Data Numerik dan Hubungan Fungsional dalam Sains dan Teknologi), vol 41C. Springer, Berlin, Heidelberg.
3. Wikipedia. (2018). Perak sulfida. Diambil dari: en.wikipedia.org
4. Stanislav I. Sadovnikov & kol. (Juli 2016). Nanopartikel perak sulfida Ag ₂ S dan larutan koloid: Sintesis dan sifat. Diambil dari: sciencedirect.com
5. Bahan Azo. (2018). Semikonduktor Perak Sulfida (Ag ₂ S). Diambil dari: azom.com
6. A. Nwofe. (2015). Prospek dan tantangan film tipis perak sulfida: Ulasan. Divisi Ilmu Material & Energi Terbarukan, Departemen Fisika Industri, Universitas Negeri Ebonyi, Abakaliki, Nigeria.
7. UMassAmherst. (2011). Peragaan Kuliah: membersihkan perak yang ternoda. Diambil dari: lecturedemos.chem.umass.edu
8. Belajar. (2018). Apa itu Silver Sulfide? - Formula & Penggunaan Kimia. Diambil dari: study.com