Solfuro di argento: sintesi, reazioni, usi

Il solfuro di argento Ag2S è il composto presente sull’argento annerito e si trova in natura nell’acantite.

A causa della bassa differenza di elettronegatività tra argento e zolfo il legame è di tipo covalente polare e non ionico come avviene tipicamente nei sali. Pertanto il composto ha una scarsissima solubilità in acqua

Solubilità del solfuro di argento

È scarsamente solubile in acqua infatti il suo prodotto di solubilità è pari a 8.00 · 10-51
Il solfuro di argento dà luogo all’equilibrio di dissociazione:
Ag2S ⇄ 2 Ag+ + S2-

L’espressione del prodotto di solubilità è:
Kps = [Ag+]2[S2-]

Detta x la sua solubilità molare all’equilibrio si ha:
[Ag+] = 2x e [S2-] = x
Sostituendo questi valori nell’espressione del prodotto di solubilità si ha:

8.00 · 10-51 = (2x)2(x) = 4x3
Da cui x = ∛8.00 · 10-51 /4 = 1.26 · 10-17 M
Pertanto la sua solubilità è pari a 1.26 · 10-17 mol/L · 247.8 g/mol = 3.12 · 10-15 g/L

Il solfuro di argento ha una solubilità influenzata dal pH  perché bisogna tener presenti due equilibri di cui uno relativo alla dissociazione del sale e un altro relativo all’idrolisi dello ione solfuro

Proprietà

È  un solido nero denso è poco solubile in tutti i solventi, ma  degradato da acidi forti. Ha una durezza, nella scala di Mohs di 2.3 ed è sensibile alla luce.

Si può presentare sotto tre forme

  • acantite monoclina (forma β), stabile al di sotto di 179 °C
  • cubica a corpo centrato cosiddetta argentite (forma α), stabile al di sopra di 180 °C
  • cubica a facce centrate ad alta temperatura (forma γ) stabile sopra i 586 °C

Sintesi

Il solfuro di argento può essere ottenuto dalla reazione tra argento e solfuro di idrogeno secondo la reazione da cui si sviluppa anche idrogeno gassoso:
2 Ag(s) + H2S(g)  → Ag2S(s) + H2(g)

Il solfuro di idrogeno può reagire anche con il nitrato di argento:
2 AgNO3(aq) + H2S(g) → Ag2S(s) + 2 HNO3(aq)

In laboratorio si può ottenere dalla reazione di un sale solubile di argento come il nitrato di argento e un sale che libera ioni solfuro come quello di sodio:
2 AgNO3(aq) + Na2S(aq) → Ag2S(s) + 2 NaNO3(aq)

Reazioni del solfuro di argento

Pur essendo un composto scarsamente solubile in acqua si solubilizza a seguito della reazione con acido cloridrico:
Ag2S + 2HCl → 2 AgCl + H2S
con sviluppo di solfuro di idrogeno.

Reagisce in presenza di acido nitrico secondo una reazione di ossidoriduzione in cui lo zolfo passa da numero di ossidazione -2 a +6 e l’azoto da +5 a +2
3 Ag2S(s) + 8 HNO3(aq) = 3 Ag2SO4(s) + 8 NO(g) + 4 H2O(l)
Dalla reazione di ottengono solfato di argento e monossido di azoto

A causa della possibilità, da parte dell’argento, di formare complessi solubili il solfuro di argento si solubilizza in presenza di ammoniaca e di cianuro.

Si solubilizza a seguito di reazione con ammoniaca:
Ag2S + 4 NH3 → 2 Ag(NH3)2+ + S2-
per dare il complesso diamminoargento.

In presenza di ione cianuro forma il complesso dicianoargentato (I)
Ag2S + 4 CN = 2 Ag(CN)2+ S2-

Usi

Le nanoparticelle di solfuro di argento sono materiali molto apprezzati dalla comunità scientifica, per le loro proprietà dipendenti dalle dimensioni e per la loro potenziale applicazione in settori quali l’optoelettronica, la biomedicina e la fotocatalisi.

Gli alogenuri di argento poco solubili costituiscono materiali potenzialmente utili alla realizzazione di elettrodi a membrana selettivi allo ione Ag+ o agli alogenuri, se mescolati con Ag2S nella fase di preparazione.

Esso infatti migliora la conducibilità elettrica e rende la membrana sensibile anche agli ioni S2-

ARGOMENTI

GLI ULTIMI ARGOMENTI

TI POTREBBE INTERESSARE

Resa percentuale in una reazione. Esercizi svolti e commentati

La resa percentuale di una reazione costituisce un modo per valutare l'economicità di una reazione industriale che può essere accantonata se è bassa. Si possono...

Bilanciamento redox in ambiente basico: esercizi svolti

Il bilanciamento di una reazione redox in ambiente basico  può avvenire con  il metodo delle semireazioni. Nel bilanciamento vanno eliminati di eventuali ioni spettatori...

Temperature di ebollizione di composti organici

Le temperature di ebollizione dei composti organici forniscono informazioni relative alle loro proprietà fisiche e alle caratteristiche della loro struttura e costituiscono una delle...