Cloruro di argento
Il cloruro di argento si rinviene in natura nel minerale clorargirite che può presentarsi in diverse colorazioni tra cui giallo, viola, verdastro, grigio o marrone chiaro.
Allo stato solido il cloruro di argento cristallizza secondo un reticolo cubico a facce centrate analogo al cristallo di cloruro di sodio.
Il cloruro di argento è un composto di colore bianco avente formula AgCl caratterizzato dalla sua scarsa solubilità in acqua.
Dal valore del prodotto di solubilità che è pari a 1.77 ∙ 10-10 si ha infatti che la solubilità molare vale √ 1.77 ∙ 10-10 = 1.33 ∙ 10-5 M quindi in un litro di acqua infatti si solubilizzano 1.33 ∙ 10-5 mol/L ∙ 1 L ∙ 143.32 g/mol =0.00191 g di AgCl.
Ottenimento
A causa della sua scarsa solubilità in acqua può essere ottenuto per precipitazione da soluzioni di nitrato di argento e cloruro di sodio secondo la reazione:
AgNO3(aq) + NaCl(aq) → AgCl(s) + NaNO3(aq)
La scarsa solubilità è sfruttata per determinare se in una soluzione sono presenti ioni cloruro aggiungendo un sale solubile di argento.
Solubilizzazione
Grazie alla capacità dell’argento di formare complessi, sebbene esso sia scarsamente solubile in acqua, può solubilizzarsi, ad esempio, in soluzioni di ammoniaca con la quale forma il complesso diamminoargento secondo la reazione:
AgCl(s) + 2 NH3(aq) → [Ag(NH3)2]+(aq) + Cl–(aq)
Il cloruro di argento è una sostanza fotosensibile infatti se esposto alla luce solare si decompone secondo la reazione:
2 AgCl(s) → 2 Ag(s) + Cl2(g)
Il cloruro di argento è utilizzato nelle lenti fotocromatiche che si scuriscono, secondo una reazione reversibile, quando sno esposte alla luce solare ritornando allo stato trasparente quando la luce scompare.
La variazione del colore in funzione della luce è dovuta a reazioni di ossidoriduzione.
Infatti al vetro della lente costituito da silicati che è di norma trasparente sono aggiunti durante la lavorazione, quando il vetro è allo stato fuso, cloruro di argento e cloruro di rame (I).
Ossidazione e riduzione
Una caratteristica del cloruro di argento è quella di essere suscettibile all’ossidazione e alla riduzione in presenza di luce secondo le due semireazioni:
semireazione di ossidazione: Cl– → Cl + e–
semireazione di riduzione: Ag+ + e– → Ag
in cui lo ione cloruro viene ossidato per dare cloro in forma atomica e un elettrone che viene trasferito allo ione argento che si riduce diventando argento metallico. Questi atomi si raggruppano tra loro bloccando la trasmissione della luce e rendono la lente scura.
La presenza di CuCl garantisce la reversibilità del processo infatti allontanando le lenti dalla luce l’atomo di cloro reagisce con lo ione rame (I) secondo la reazione:
Cl + Cu+ → Cl– + Cu2+
In cui gli atomi di cloro formatisi in presenza di luce sono ridotti a cloruro dallo ione rame (I) che è ossidato a rame (II). Quest’ultimo reagisce con l’argento metallico secondo la reazione:
Cu2+ +Ag → Cu+ + Ag+
Il processo complessivo di queste reazioni consiste nel rendere nuovamente le lenti trasparenti non appena l’argento metallico e gli atomi di cloro ritornano nella loro forma originaria.
Il cloruro di argento viene usato nell’elettrodo di riferimento rappresentato come:
Ag(s), AgCl(s)/Cl–(aq)
Secondo l’equazione di Nernst:
E = E° +0.05916 log [Ag+]
Essendo [Ag+] = Kps/[Cl–]
Si ha:
E = 0.7994+ 0.05916 log Kps – 0.05916 log [Cl–] = 0.7994+ 0.05916 log 1.77 ∙ 10-10 – 0.05916 log [Cl–] =
= 0.222 – 0.05916 log [Cl–]