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氯化銀

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氯化銀
IUPAC名
Silver(I) chloride
別名 氯化銀(I)
識別
CAS號 7783-90-6  checkY
PubChem 24561
ChemSpider 22967
SMILES
 
  • Cl[Ag]
InChI
 
  • 1S/Ag.ClH/h;1H/q+1;/p-1
ChEBI 30341
RTECS VW3563000
性質
化學式 AgCl
摩爾質量 143.32 g·mol−1
外觀 白色粉狀固體
密度 5.56 g/cm3[1]
熔點 455 °C(851 °F;728 K)[1]
沸點 1,550 °C(2,820 °F;1,820 K)[1]
溶解性 1.93 mg/L[1]
溶度積Ksp 1.77×10−10[2]
溶解性 易溶於濃氨水、硫代硫酸鈉溶液、氰化物溶液
難溶於硝酸[3]甲醇[4]:46
折光度n
D
2.0668[5]
結構[7]
晶體結構 立方晶系氯化鈉結構
空間群 Fm3m(No. 225)
晶格常數 a = 555 pm
配位幾何 正八面體
偶極矩 6.08 D[6]
熱力學[8]
ΔfHm298K −127 kJ mol−1
S298K 96 J·mol−1·K−1
危險性
MSDS ScienceLab.com
Salt Lake Metals
GHS危險性符號
《全球化學品統一分類和標籤制度》(簡稱「GHS」)中腐蝕性物質的標籤圖案《全球化學品統一分類和標籤制度》(簡稱「GHS」)中有害物質的標籤圖案《全球化學品統一分類和標籤制度》(簡稱「GHS」)中對環境有害物質的標籤圖案[9]
H-術語 H290, H410[1]
P-術語 P273, P391, P501[1]
NFPA 704
0
2
0
 
致死量或濃度:
LD50中位劑量
>10 g/kg(小鼠,口服)[10]
>5 g/kg(豚鼠,口服)[10]
相關物質
其他陰離子 氟化銀
溴化銀
碘化銀
若非註明,所有數據均出自標準狀態(25 ℃,100 kPa)下。

氯化銀氯化物,化學式AgCl。它是白色晶體,因難溶於水及感光性聞名。它在光照或加熱下會分解成銀與氯氣,因此樣品會變成灰色、黑色或紫色。其天然礦物稱為角銀礦

氯化銀可由複分解反應製備,用於攝影pH計中的電極

製備

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氯化銀與大部分氯化物不同,它難溶於水。它可輕易通過硝酸銀水溶液與可溶氯化物(如氯化鈉氯化鈷複分解反應製備,反應會立刻產生氯化銀沉澱:[8][4]:46

銀與王水反應也會產生氯化銀,但氯化銀難溶的性質會阻礙反應。氯化銀也是密勒法的副產物。銀在密勒法中會與氯氣在高溫下反應,生成氯化銀。[4]:21[11]

歷史

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氯化銀的歷史可追溯到古代。古埃及人會通過將銀礦石與鹽一起焙燒,然後分解反應產生的氯化銀,得到金屬銀。[4]:19不過,氯化銀直到1565年才被喬治·法布里丘斯英語Georg Fabricius發現是一種銀化合物。[12][13]氯化銀是古時候許多精煉銀的方法中的中間體。舉個例子,在1843年開發的奧古斯汀法(Augustin process)中,含有少量銀的銅礦石會被氯化,產生的氯化銀會用溶解度較高的滷水萃取。[4]:32

17世紀時,人們發現如果將氯化銀暴露於陽光下,其顏色會變暗。[13]1727年,約翰·亨里奇·舒爾茲英語Johann Heinrich Schulze硝酸銀製造出首個含銀膠片。[14]1816年,約瑟夫·尼塞福爾·涅普斯在膠片中使用了氯化銀。[15][16]

結構

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氯化銀的晶體結構氯化鈉的晶體結構相同,皆為面心立方晶系,其中每個Ag+離子都被六個Cl離子以正八面體形結構包圍。氟化銀溴化銀也具有類似的結構。[17]

將氯化銀加壓至6.6 GPa,其晶體結構會轉變成單斜晶系KOH結構。繼續加壓至10.8 GPa則會轉變成正交晶系TlI結構。[18]

反應

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在紫外光照下,氯化銀逐漸分解

氯化銀在光照下會迅速分解成金屬。此反應可用於攝影和膠片。反應方程式如下:[11]

Cl + → Cl + e(激發氯離子,使其電離,電離出來的電子進入導帶
Ag+ + e → Ag(銀離子得到電子,變成銀原子)

由於反應涉及的銀原子通常位於晶格缺陷或雜質處,電子會完全被銀原子捕獲,因此此反應不可逆。[11]

氯化銀可溶於含有氯化物氰化物三苯基膦硫代硫酸鹽硫氰酸鹽配體的溶液。這是因為氯化銀會與這些配體反應,產生配合物[4]:25–33

該反應用於氰化法中,可把銀礦石轉化成可溶於水的二氰合銀酸鹽,還原後者則得到銀。[4]:26

氯化銀不與硝酸反應,但可與熱濃硫酸反應,產生硫酸銀[19]硫酸銀可與硫酸繼續反應,生成硫酸氫銀,而稀釋溶液後又可重新得到硫酸銀。此反應可用於從鉑族元素中分離銀。[4]:42

鑑別

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氯化銀能夠溶解在稀的溶液中,而溴化銀與碘化銀則不能:[20]

AgCl + 2 NH3 [Ag(NH3)2]+ + Cl

此外,氯化銀還可用亞砷酸鈉砷酸鈉鑑別。白色的氯化銀與兩者反應後,會分別產生黃色的亞砷酸銀(Ag
3
AsO
3
)及紅棕色的砷酸銀(Ag
3
AsO
4
)。[21]

用途

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銀量法

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銀離子與氯離子反應,會產生氯化銀的白色沉澱:[22]

該反應常用於檢測溶液中是否含有氯離子。由於結果明顯,該反應易用於滴定,即銀量法[19]

室溫下,氯化銀在水中的溶度積Ksp)是1.77×10−10,即代表一升水只能溶解1.9 mg()的AgCl。[2]水溶液中氯離子的含量便可通過對產生的氯化銀沉澱稱重來計算。

用作參比電極氯化銀電極

氯化銀電極

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氯化銀在電化學中非常重要的應用是氯化銀電極[23]它通常是pH計中的內部參考電極,經常用作還原電位測量的參考,如用於測試海水環境中的陰極防蝕控制系統。[24]

攝影

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氯化銀與硝酸銀由於其感光性,可用於攝影[12]銀版攝影法中,銀版會被氯化,產生氯化銀薄層。[25]明膠銀鹽印相法英語gelatin silver process則需要氯化銀晶體的明膠懸濁液照相。[26]不過,隨着彩色攝影的進步,這些用於黑白攝影的方法開始沒落。雖然彩色攝影有時也使用氯化銀,但它也只是將光轉化為染料圖像的介質。[27]

此外,氯化銀因為遇光會分解產生潛影英語latent image,也用於製造相紙。氯化銀還用於製造光致變色鏡片。由於玻璃會阻止電子完全被銀原子捕獲,因此其變色可逆。[28]光致變色鏡片主要用於製造太陽眼鏡[4]:83

抗微生物劑

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氯化銀納米顆粒常用作抗微生物劑[19][29]能夠殺死大腸桿菌細菌[30]用作抗微生物劑的氯化銀納米顆粒可通過複分解反應,或是由真菌植物生物合成產生。[30][31]

其它用途

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氯化銀可用於繃帶敷料[4]:83它還用於製造黃色的花窗玻璃[32]紅外線儀器。[33]

角銀礦

自然界中的存在

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氯化銀在大自然中以角銀礦的形式存在,其中的氯離子可被溴離子或碘離子取代。[34]角銀礦經過氰化法會產生[Ag(CN)2]配合物,可用於開採銀。[4]:26

危害

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根據ECHA的說法,氯化銀會損害胎兒,對水生生物劇毒並具有長期持續影響,還可能腐蝕金屬。[9]

參考文獻

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