銀
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| 銀 | |||||||||||||||
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47Ag
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| 外观 | |||||||||||||||
| 金屬:銀白色 電解的銀 |
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| 概况 | |||||||||||||||
| 名称 · 符号 · 序数 | 銀 · Ag · 47 | ||||||||||||||
| 元素类别 | 过渡金属 | ||||||||||||||
| 族 · 週期 · 区 | 11 · 5 · d | ||||||||||||||
| 标准原子质量 | 107.8682 | ||||||||||||||
| 电子排布 | [氪] 4d10 5s1 2, 8, 18, 18, 1 |
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| 物理性质 | |||||||||||||||
| 状态 | 固體 | ||||||||||||||
| 密度(接近室温) | 10.49 g·cm−3 | ||||||||||||||
| 熔点时液体密度 | 9.320 g·cm−3 | ||||||||||||||
| 熔点 | 1234.93 K,961.78 °C,1763.2 °F | ||||||||||||||
| 沸点 | 2435 K,2162 °C,3924 °F | ||||||||||||||
| 熔化热 | 11.28 kJ·mol−1 | ||||||||||||||
| 汽化热 | 250.58 kJ·mol−1 | ||||||||||||||
| 比热容 | 25.3132144525464362 J·mol−1·K−1 | ||||||||||||||
| 蒸汽压 | |||||||||||||||
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| 原子性质 | |||||||||||||||
| 氧化态 | 1, 2, 3(兩性) | ||||||||||||||
| 电负性 | 1.93(鲍林标度) | ||||||||||||||
| 电离能 | 第一:731.0 kJ·mol−1 | ||||||||||||||
| 第二:2070 kJ·mol−1 | |||||||||||||||
| 第三:3361 kJ·mol−1 | |||||||||||||||
| 原子半径 | 144 pm | ||||||||||||||
| 共价半径 | 145±5 pm | ||||||||||||||
| 范德华半径 | 172 pm | ||||||||||||||
| 杂项 | |||||||||||||||
| 晶体结构 | 面心立方晶格 | ||||||||||||||
| 磁序 | 反磁性 | ||||||||||||||
| 电阻率 | (20 °C)15.87nΩ·m | ||||||||||||||
| 热导率 | 429 W·m−1·K−1 | ||||||||||||||
| 热扩散系数 | (300 K)174 mm2/s | ||||||||||||||
| 膨胀系数 | (25 °C)18.9 µm·m−1·K−1 | ||||||||||||||
| 杨氏模量 | 83 GPa | ||||||||||||||
| 剪切模量 | 30 GPa | ||||||||||||||
| 体积模量 | 100 GPa | ||||||||||||||
| 泊松比 | 0.37 | ||||||||||||||
| 莫氏硬度 | 2.5 | ||||||||||||||
| 维氏硬度 | 251 MPa | ||||||||||||||
| 布氏硬度 | 24.5 MPa | ||||||||||||||
| CAS号 | 7440-22-4 | ||||||||||||||
银(Silver)是一种化学元素,化学符号Ag(來自拉丁語Argentum,Arg-是印歐語系的詞根(代表灰色及閃)),原子序数47,是一种过渡金属。銀在自然界中很少量以游离态单质存在,主要以含银化合物矿石存在。银化學性质稳定,活躍性低,價格貴,导熱、导電性能很好,不易受化學藥品腐蝕,质軟,富延展性。其反光率极高,可达99%以上[1]。
目录 |
特點 [编辑]
- 性質穩定,活躍性低
- 氧氣相對其他氣體能更容易溶解於銀。
- 是一个不能裂变或聚变的元素,因此银是一个真正安全不属于亚稳态的元素。[來源請求]
- 导熱,導電率高
- 不易受化學藥品腐蝕(但仍然能被硫、硒、硫化物、硝酸、氢碘酸、氯气等腐蚀)
- 质軟
- 富有延展性
應用 [编辑]
- 製造高價值的物件如銀元貨幣、首飾,並用於製造勋章、獎座、盃、牌和種種裝飾。
- 與汞、錫等其他金屬在室溫混合成的混合物,被廣泛用於牙醫上。
- 製造控制棒來控制核連鎖反應。
- 用作催化劑,是一種對工業非常重要的催化劑。
- 用作電線等導電體,常見於音響設備及鍵盤。
- 加入鎳、銅以增加硬度。
- 在電子工業上是重要的導電材料。
- 制造合金、硝酸银和其它银的化合物等。
- 用作製造鏡子反光面。
名稱來源 [编辑]
銀拉丁原名為argentum,是其化學符號的來源。
因為銀的活躍性低,其元素型態易被發現亦易提取,故此在古時的中國和西方分別已被認定為五金和煉金術七金之二,僅於金之後一名。
古代西方的煉金術和占星術也有將金屬中的銀與七曜中的月連結,又為金和日之後一名。
同位素 [编辑]
平常見到的銀是銀107和銀109,其中銀107的豐度最多(51.839%)。銀的同位素的豐度幾乎相同,這在元素周期表中十分罕見。銀的原子量是107.8682(2) 克/摩爾。 [2] [3] 化學家已經研究了銀的二十八個放射性同位素的特性,最穩定的為105Ag(半衰期為41.29日),第二穩定的為111Ag(半衰期為7.45日),第三穩定的為112Ag(半衰期為3.13小時)。銀有很多亞穩定同位素(m),最穩定的為108mAg(半衰期為418年),第二為110mAg(半衰期為249.79日),第三為106mAg(半衰期為8.28日)。其餘的放射性同位素的半衰期皆小於一小時,大部分同位素的半衰期皆小於三分鐘。
銀的同位素的原子量最少為92.950(銀94),最多為129.950(銀130)。 [4] [5] 鈀107和鎘107的衰變產物是銀107,豐度最多的穩定同位素。鈀107的衰變模式是貝塔衰變,鎘107的衰變模式是電子捕獲。 [6]
107Pdβ衰變成107Ag的半衰期為650萬年。鐵隕石是唯一含有可供測量107Ag富度變化的足量的「鈀-銀比」。放射性的銀在1978年在美國的聖塔克拉拉被發現。[7]它的發現者提出,一些小型鐵核的行星(如地球)與其異體,可能是在一千多萬年前的核合成事件中產生的。 從這熔化過的星球本體中,觀察到的107Pd–107Ag比值,反映出早期太陽系的吸積中應存在著不穩定的核種。 [8]
化合物 [编辑]
银溶于硝酸(HNO3),生成硝酸银(AgNO3)。硝酸银是一种透明晶体,有感光性,且易溶于水。硝酸银是合成许多其他银化合物的原料,也可作为防腐剂,还用于彩色玻璃中的黄色添加剂。银不易与硫酸反应,因此硫酸在珠宝制造中用于清洗银焊及退火后留下的氧化铜火痕。银易与硫以及硫化氢(H2S)反应生成黑色的硫化银(Ag2S),这在失去光泽的银币或其他物品上很常见。当银制电气触点在富含硫化氢的环境下工作时,触点上的硫化银还会生成银晶须。
- 4 Ag + O2 + 2 H2S → 2 Ag2S + 2 H2O
向硝酸银溶液中加入氯离子会沉淀出氯化银(AgCl),同样地,加入溴盐或碘盐可以沉淀出用于制造感光乳剂的其他卤化银。氯化银用于制造检测pH值和测量电位的玻璃电极,以及用于玻璃的透明水泥。将碘化银 (AgI)撒入云层以人工降雨。卤化银在水溶液中高度不溶(除了氟化银),因而常用于重量分析。
向硝酸银溶液加入碱,沉淀得到氧化银 (Ag2O)。氧化银用作纽扣电池的正极。向硝酸银溶液加入碳酸钠 (Na2CO3),沉淀得碳酸银(Ag2CO3)。[9]
- 2 AgNO3 + 2 OH− → Ag2O + H2O + 2 NO3−
- 2 AgNO3 + Na2CO3 → Ag2CO3 + 2 NaNO3
雷酸银(AgONC)是一种强烈的、对碰撞敏感的炸药,是银与硝酸在乙醇(C2H5OH)的存在下反应得到的,用于雷管。其他危险易爆的银化合物包括叠氮化银 (AgN3),由硝酸银与叠氮化钠 (NaN3)反应得到,[10]还有乙炔银(Ag2C2),由硝酸银或银氨溶液与乙炔(C2H2)反应得到。
卤化银晶体曝光后形成的潜像经还原剂,如氢醌、米吐尔(4-(甲氨基)苯酚硫酸氢盐)或抗坏血酸的碱性溶液显影处理后,曝光的卤化银被还原成金属银。硝酸银的碱性溶液(银氨溶液)可被还原糖,如葡萄糖等还原为金属银,这个反应用于制造银镜,以及玻璃圣诞饰品的内表面。卤化银可溶于硫代硫酸钠(Na2S2O3)溶液,因此硫代硫酸钠可作为定影剂,去除显影后感光乳剂上多余的卤化银。[9]
在溴化钾(KBr)的存在下,金属银可被强氧化剂如高锰酸钾(KMnO4)或重铬酸钾(K2Cr2O7)侵蚀;这些化合物在摄影中用于漂白可见影像,将其转化为卤化银,既可以被硫代硫酸钠去除,又可以重新显影以加强原始的影像。在过量的氰根离子(CN-)存在下,氰化银(AgCN)可以形成可溶于水的氰配合物(Ag(CN)2-)。银的氰配合物溶液用于电镀银。[9]
在生物中作用 [编辑]
银的离子以及化合物对某些细菌、病毒、藻类以及真菌显现出毒性,但对人体却几乎是完全无害的。银的这种杀菌效应使得它在活体外就能够将生物杀死。然而,银制品的测试以及标准化却存在很大难度。
希波克拉底曾经有描述银在治疗和防止疾病方面的功用。腓尼基人曾经用银制瓶子来盛放水、酒和醋,以此防止这些液体腐败。20世纪初期,人们也曾把银币放在牛奶里,以此来延长牛奶的保鲜期。银的杀菌机制长期以来一直为人们所争论探讨,但至此还没有确凿的定论。其中一个很好的例子是为动力效应,它成功的解释了银离子对微生物的作用,但却不能解释其对病毒的作用。
银大量的添加于凝胶以及绷带中。银的抗菌性来源于银离子。由于银离子可以和一些微生物用于呼吸的物质(比如一些含有氧、硫、氮元素的分子)形成强烈的结合键,以此使得这些物质不能为微生物所利用,从而使得微生物窒息而亡。
在抗生素發明之前,银的相关化合物曾在第一次世界大战时用于防止感染。
银作为效用广泛的抗菌剂正在进行新的应用。其中一方面就是将硝酸银溶于海藻酸盐中,用于防止伤口的感染,尤其是烧伤伤口的感染。2007年,一个公司设计出一种表面镀上银的玻璃杯,这种杯子号称具有良好的抗菌性。除此之外,美国食品和药品管理协会(FDA)最近也审批通过了一种内层镀银的导气管的应用,因为研究表明这种导气管能够有效的降低导气管型肺炎。
銀並不會對人的身體產生毒性,但長期接觸銀金屬和無毒銀化合物也會引致銀質沉著症。因為身體色素產生變化,皮膚表面會顯出灰藍色。雖無毒性,但仍會影響外觀。
參考資料 [编辑]
- ^ 《中国大百科全书》青少版 海燕出版社
- ^ Atomic Weights of the Elements 2007 (IUPAC). [2009-11-11].
- ^ Atomic Weights and Isotopic Compositions for All Elements (NIST). [2009-11-11].
- ^ Isotope data for Silver94 in the Periodic Table. [2012-01-15].
- ^ Isotope data for Silver130 in the Periodic Table. [2012-01-15].
- ^ Isotope data for Silver107 in the Periodic Table. [2012-01-15].
- ^ Kelly, William R.; Wasserburg, G. J. Evidence for the existence of 107Pd in the early solar system. Geophysical Research Letters. 1978, 5: 1079. Bibcode:1978GeoRL...5.1079K. doi:10.1029/GL005i012p01079.
- ^ Russell, Sara S.; Gounelle, Matthieu; Hutchison, Robert. Origin of Short-Lived Radionuclides. Philosophical Transactions: Mathematical, Physical and Engineering Sciences. 2001, 359 (1787): 1991
|pages=或|at=多余 (帮助). Bibcode:2001RSPTA.359.1991R. doi:10.1098/rsta.2001.0893. JSTOR 3066270. - ^ 9.0 9.1 9.2 Bjelkhagen, Hans I. Silver-halide recording materials: for holography and their processing. Springer. 1995: 156–166. ISBN 3-540-58619-9.
- ^ Meyer, Rudolf; Köhler, Josef and Homburg, Axel publisher = Wiley–VCH. Explosives. 2007. 284. ISBN 3-527-31656-6.
注释 [编辑]
参考文献 [编辑]
外部链接 [编辑]
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| 1 | H | He | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 2 | Li | Be | B | C | N | O | F | Ne | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 3 | Na | Mg | Al | Si | P | S | Cl | Ar | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 4 | K | Ca | Sc | Ti | V | Cr | Mn | Fe | Co | Ni | Cu | Zn | Ga | Ge | As | Se | Br | Kr | ||||||||||||||||||||||||||
| 5 | Rb | Sr | Y | Zr | Nb | Mo | Tc | Ru | Rh | Pd | Ag | Cd | In | Sn | Sb | Te | I | Xe | ||||||||||||||||||||||||||
| 6 | Cs | Ba | La | Ce | Pr | Nd | Pm | Sm | Eu | Gd | Tb | Dy | Ho | Er | Tm | Yb | Lu | Hf | Ta | W | Re | Os | Ir | Pt | Au | Hg | Tl | Pb | Bi | Po | At | Rn | ||||||||||||
| 7 | Fr | Ra | Ac | Th | Pa | U | Np | Pu | Am | Cm | Bk | Cf | Es | Fm | Md | No | Lr | Rf | Db | Sg | Bh | Hs | Mt | Ds | Rg | Cn | Uut | Fl | Uup | Lv | Uus | Uuo | ||||||||||||
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