PERAK OKSIDA (AG2O): STRUKTUR, SIFAT DAN KEGUNAAN - KIMIA - 2025

The perak oksida merupakan senyawa anorganik yang rumus kimia adalah Ag ₂ O. kekuatan mengikat atom sepenuhnya ionik di alam; oleh karena itu, ia terdiri dari padatan ionik di mana terdapat proporsi dua kation Ag ^{+ yang} berinteraksi secara elektrostatis dengan anion O ^2- .

Anion oksida, O ^2- , dihasilkan dari interaksi atom perak di permukaan dengan oksigen di lingkungan; dengan cara yang sama seperti besi dan banyak logam lainnya. Bukannya memerah dan hancur menjadi karat, sepotong atau permata perak berubah menjadi hitam, ciri khas oksida perak.

Pixabay

Misalnya, pada gambar di atas Anda dapat melihat cangkir perak teroksidasi. Perhatikan permukaannya yang menghitam, meskipun masih mempertahankan kilau ornamen; itulah sebabnya bahkan benda perak teroksidasi dapat dianggap cukup menarik untuk penggunaan dekoratif.

Sifat-sifat oksida perak sedemikian rupa sehingga, pada pandangan pertama, tidak menggerogoti permukaan logam aslinya. Ini dibentuk pada suhu kamar melalui kontak sederhana dengan oksigen di udara; dan yang lebih menarik, ia dapat terurai pada suhu tinggi (di atas 200 ° C).

Ini berarti bahwa jika kaca dalam gambar digenggam, dan panas api yang kuat diterapkan padanya, kilau peraknya akan kembali. Oleh karena itu, pembentukannya adalah proses yang dapat dibalik secara termodinamika.

Perak oksida juga memiliki sifat lain dan, di luar rumus sederhana Ag ₂ O, mencakup organisasi struktur yang kompleks dan beragam padatan. Namun, Ag ₂ O mungkin, bersama dengan Ag ₂ O ₃ , paling mewakili oksida perak.

Struktur oksida perak

Sumber: CCoil, dari Wikimedia Commons

Bagaimana strukturnya? Seperti yang disebutkan di awal: ini adalah padatan ionik. Untuk alasan ini, tidak ada ikatan kovalen Ag-O atau Ag = O dalam strukturnya; karena, jika ada, sifat oksida ini akan berubah secara drastis. Kemudian ion Ag ⁺ dan O ^2- dalam perbandingan 2: 1 dan mengalami tarikan elektrostatis.

Akibatnya, struktur oksida perak ditentukan oleh cara gaya ionik menyusun ion Ag ⁺ dan O ^2- dalam ruang .

Pada gambar di atas, misalnya, ada sel satuan untuk sistem kristal kubik: kation Ag ⁺ adalah bola biru keperakan, dan O ^{2 -} bola kemerahan.

Jika jumlah bola dihitung, maka dengan mata telanjang akan ditemukan sembilan biru keperakan dan empat merah. Namun, hanya fragmen dari bola yang ada di dalam kubus yang dipertimbangkan; menghitung ini, menjadi pecahan dari total bola, rasio 2: 1 untuk Ag ₂ O harus dipenuhi .

Dengan mengulang unit struktural dari tetrahedron AgO _{4 yang} dikelilingi oleh empat Ag ^{+ lainnya} , seluruh padatan hitam terbentuk (mengabaikan lubang atau penyimpangan yang mungkin dimiliki oleh susunan kristal ini).

Berubah dengan bilangan valensi

Berfokus sekarang bukan pada tetrahedron AgO ₄ tetapi pada garis AgOAg (amati simpul dari kubus atas), kita akan mengetahui bahwa padatan oksida perak terdiri, dari perspektif lain, dari banyak lapisan ion yang disusun secara linier (meskipun miring). Semua ini sebagai hasil dari geometri "molekuler" di sekitar Ag ⁺ .

Ini telah dikuatkan oleh beberapa penelitian tentang struktur ioniknya.

Perak terutama bekerja dengan valensi +1, karena ketika kehilangan elektron, konfigurasi elektronik yang dihasilkannya adalah 4d ¹⁰ , yang sangat stabil. Valensi lain, seperti Ag ²⁺ dan Ag ³⁺ kurang stabil karena kehilangan elektron dari orbital d yang hampir penuh.

Ion Ag ³⁺ , bagaimanapun, relatif kurang stabil dibandingkan dengan Ag ²⁺ . Bahkan, dapat hidup berdampingan di perusahaan Ag ^+, memperkaya struktur secara kimiawi.

Konfigurasi elektroniknya adalah 4d ⁸ , dengan elektron yang tidak berpasangan sedemikian rupa sehingga memberikan stabilitas.

Tidak seperti geometri linier di sekitar ion Ag ⁺ , ditemukan bahwa ion Ag ³⁺ adalah bidang persegi. Oleh karena itu, oksida perak dengan ion Ag ³⁺ akan terdiri dari lapisan yang terdiri dari kotak AgO ₄ (bukan tetrahedra) yang secara elektrostatis dihubungkan oleh garis AgOAg; seperti kasus Ag ₄ O ₄ atau Ag ₂ O ∙ Ag ₂ O ₃ dengan struktur monoklinik.

Sifat fisik dan kimia

Sumber: Benjah-bmm27, dari Wikimedia Commons

Mengikis permukaan cawan perak pada gambar utama akan menghasilkan benda padat, yang tidak hanya berwarna hitam, tetapi juga bernuansa cokelat atau cokelat (gambar atas). Beberapa sifat fisik dan kimianya yang dilaporkan saat ini adalah sebagai berikut:

Berat molekul

231,735 g / mol

Penampilan

Padatan hitam-coklat dalam bentuk bubuk (perhatikan bahwa meskipun merupakan padatan ionik, ia tidak memiliki tampilan seperti kristal). Itu tidak berbau dan bercampur dengan air memberikan rasa logam

Massa jenis

7,14 g / mL.

Titik lebur

277-300 ° C. Pasti itu melebur menjadi perak padat; yaitu, mungkin terurai sebelum membentuk oksida cair.

Kps

1,52 ∙ 10 ^-8 dalam air pada suhu 20 ° C. Oleh karena itu, senyawa ini hampir tidak larut dalam air.

Kelarutan

Jika gambar strukturnya diamati dengan cermat, akan ditemukan bahwa bola Ag ²⁺ dan O ^2- hampir tidak berbeda ukurannya. Ini memiliki konsekuensi bahwa hanya molekul kecil yang dapat melewati bagian dalam kisi kristal, sehingga tidak dapat larut di hampir semua pelarut; kecuali yang bereaksi, seperti basa dan asam.

Karakter kovalen

Meskipun oksida perak telah berulang kali dikatakan sebagai senyawa ionik, sifat tertentu, seperti titik lelehnya yang rendah, bertentangan dengan pernyataan ini.

Tentu saja, pertimbangan karakter kovalen tidak merusak apa yang telah dijelaskan untuk strukturnya, karena itu akan cukup untuk menambahkan model bola dan batang ke struktur Ag ₂ O untuk menunjukkan ikatan kovalen.

Demikian juga, bidang tetrahedra dan persegi AgO ₄ , serta garis AgOAg, akan dihubungkan oleh ikatan kovalen (atau kovalen ionik).

Dengan pemikiran ini, Ag ₂ O sebenarnya akan menjadi polimer. Namun, direkomendasikan untuk menganggapnya sebagai padatan ionik dengan karakter kovalen (yang sifat ikatannya masih menjadi tantangan saat ini).

Penguraian

Pada awalnya disebutkan bahwa pembentukannya secara termodinamika reversibel, sehingga menyerap panas untuk kembali ke keadaan logamnya. Semua ini dapat diungkapkan dengan dua persamaan kimia untuk reaksi tersebut:

4Ag (s) + O ₂ (g) => 2Ag ₂ O (s) + Q

2Ag ₂ O (s) + Q => 4Ag (s) + O ₂ (g)

Dimana Q mewakili kalor dalam persamaan. Ini menjelaskan mengapa api yang membakar permukaan cangkir perak teroksidasi mengembalikannya ke cahaya keperakannya.

Oleh karena itu, sulit untuk mengasumsikan bahwa terdapat Ag ₂ O (l) karena akan segera terurai dari panas; kecuali jika tekanan dinaikkan terlalu tinggi untuk mendapatkan cairan hitam coklat tersebut.

Tata nama

Ketika kemungkinan ion Ag ²⁺ dan Ag ³⁺ diperkenalkan selain Ag ^{+ yang} umum dan dominan , istilah 'oksida perak' mulai tampak tidak cukup untuk merujuk ke Ag ₂ O.

Hal ini karena ion Ag ⁺ lebih melimpah daripada ion lainnya, sehingga Ag ₂ O diambil sebagai satu-satunya oksida; yang tidak sepenuhnya benar.

Jika Ag ²⁺ secara praktis dianggap tidak ada karena ketidakstabilannya, maka hanya ion dengan valensi +1 dan +3 yang akan diperoleh; yaitu Ag (I) dan Ag (III).

Valencias I dan III

Karena Ag (I) adalah salah satu dengan valensi terendah, maka dinamai dengan menambahkan sufiks –oso ke nama argentumnya. Jadi, Ag ₂ O adalah: perak oksida atau, menurut nomenklatur sistematis, diplat monoksida.

Jika Ag (III) diabaikan sama sekali, maka nomenklatur tradisionalnya harus: oksida perak, bukan oksida perak.

Di sisi lain, Ag (III) menjadi valensi tertinggi, sufiks –ico ditambahkan ke namanya. Jadi, Ag ₂ O ₃ adalah: perak oksida (ion 2 Ag ³⁺ dengan tiga O ^2- ). Juga, namanya menurut nomenklatur sistematisnya adalah: diplata trioksida.

Jika struktur Ag ₂ O ₃ diamati , maka dapat diduga bahwa itu adalah produk oksidasi oleh ozon, O ₃ , bukan oksigen. Oleh karena itu, karakter kovalennya harus lebih besar karena merupakan senyawa kovalen dengan ikatan Ag-OOO-Ag atau Ag-O ₃ -Ag.

Nomenklatur sistematis untuk oksida perak kompleks

AgO, juga ditulis sebagai Ag ₄ O ₄ atau Ag ₂ O ∙ Ag ₂ O ₃ , adalah oksida perak (I, III), karena memiliki valensi +1 dan +3. Namanya menurut nomenklatur sistematisnya adalah: tetraoksida dari tetraplata.

Nomenklatur ini sangat membantu dalam hal oksida perak yang kompleks secara stoikiometri. Misalnya, dua padatan 2Ag ₂ O ∙ Ag ₂ O ₃ dan Ag ₂ O ∙ 3Ag ₂ O ₃ .

Penulisan pertama dengan cara yang lebih tepat adalah: Ag ₆ O ₅ (menghitung dan menjumlahkan atom Ag dan O). Namanya kemudian menjadi hexaplate pentoxide. Perhatikan bahwa oksida ini memiliki komposisi perak yang kurang kaya dibandingkan Ag ₂ O (6: 5 <2: 1).

Saat menulis padatan kedua dengan cara lain, itu akan menjadi: Ag ₈ O ₁₀ . Namanya adalah octa silver decaoxide (dengan rasio 8:10 atau 4: 5). Perak oksida hipotetis ini akan "sangat teroksidasi".

Aplikasi

Studi untuk mencari kegunaan baru dan canggih untuk oksida perak berlanjut hingga hari ini. Beberapa kegunaannya tercantum di bawah ini:

-Itu larut dalam amonia, amonium nitrat dan air untuk membentuk reagen Tollens. Reagen ini adalah alat yang berguna dalam analisis kualitatif di laboratorium kimia organik. Ini memungkinkan penentuan keberadaan aldehida dalam sampel, dengan pembentukan "cermin perak" di tabung reaksi sebagai respons positif.

-Bersama dengan seng logam, ini membentuk baterai oksida seng-perak primer. Ini mungkin salah satu kegunaannya yang paling umum dan rumahan.

-Itu berfungsi sebagai pembersih gas, menyerap misalnya CO ₂ . Saat dipanaskan, ia melepaskan gas yang terperangkap dan dapat digunakan kembali beberapa kali.

-Karena sifat antimikroba perak, oksidanya berguna dalam studi bioanalisis dan pemurnian tanah.

-Ini adalah agen pengoksidasi ringan yang mampu mengoksidasi aldehida menjadi asam karboksilat. Demikian juga, digunakan dalam reaksi Hofmann (dari amina tersier) dan berpartisipasi dalam reaksi organik lainnya, baik sebagai pereaksi atau katalis.

Referensi

1. Bergstresser M. (2018). Perak Oksida: Formula, Dekomposisi & Pembentukan. Belajar. Diperoleh dari: study.com
2. Penulis dan editor volume III / 17E-17F-41C. (sf). Struktur kristal oksida perak (Ag (x) O (y)), parameter kisi. (Data Numerik dan Hubungan Fungsional dalam Sains dan Teknologi), vol 41C. Springer, Berlin, Heidelberg.
3. Mahendra Kumar Trivedi, Rama Mohan Tallapragada, Alice Branton, Dahryn Trivedi, Gopal Nayak, Omprakash Latiyal, Snehasis Jana. (2015). Potensi Dampak Perlakuan Energi Biofield pada Sifat Fisik dan Termal Bubuk Perak Oksida. Jurnal Internasional Ilmu dan Teknik Biomedis. Vol. 3, No. 5, hal. 62-68. doi: 10.11648 / j.ijbse.20150305.11
4. Sullivan R. (2012). Dekomposisi oksida perak. Universitas Oregon. Diperoleh dari: chemdemos.uoregon.edu
5. Flint, Deyanda. (24 April 2014). Penggunaan Baterai Perak Oksida. Sciencing. Diperoleh dari: sciencing.com
6. Salman Montasir E. (2016). Studi Beberapa Sifat Optik Perak Oksida (Ag2o) Menggunakan Spektrofotometer UVVisible. . Diperoleh dari: iosrjournals.org
7. Bard Allen J. (1985). Potensi Standar dalam Larutan Berair. Marcel Dekker. Dipulihkan dari: books.google.co.ve