Χλωριούχος άργυρος

Ο χλωριούχος άργυρος είναι μια χημική ένωση με τον χημικό τύπο AgCl. Αυτό το λευκό κρυσταλλικό στερεό είναι γνωστό για τη χαμηλή διαλυτότητα του στο νερό (αυτή η συμπεριφορά είναι όμοια με τα χλωρίδια του Tl⁺ και του Pb²⁺). Με φωτισμό ή θέρμανση, ο χλωριούχος άργυρος μετατρέπεται σε άργυρο (και χλώριο), που φαίνεται σε κάποια δείγματα από το γκριζωπό ή ιώδη χρωματισμό. Ο AgCl εμφανίζεται στη φύση ως ορυκτός χλωραργυρίτης.

Παρασκευή

Ο χλωριούχος άργυρος συντίθεται εύκολα από υδατικά διαλύματα νιτρικού αργύρου και χλωριούχου νατρίου.

$\text{AgNO3}+\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{C}\mathrm{l}⟶\mathrm{A}\mathrm{g}\mathrm{C}\mathrm{l}(\mathrm{v})+\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{N}\mathrm{O}{\phantom{A}}_3$

Δομή και αντιδράσεις

Πυραμιδικοί κρύσταλλοι του AgCl

Το στερεό αποκτά την εδροκεντρωμένη κεντρική δομή του NaCl, στην οποία κάθε ιόν Ag⁺ περιβάλλεται από ένα οκτάεδρο με έξι υποκαταστάτες χλωρίου. Παρόμοια κρυσταλλώνονται και οι φθοριούχος άργυρος και βρωμιούχος άργυρος. Όμως, η κρυσταλλογραφία εξαρτάται από τις συνθήκες κρυστάλλωσης, κυρίως τη συγκέντρωση του ελεύθερου ιόντος αργύρου, όπως φαίνεται από την αριστερή εικόνα (η γκρίζα απόχρωση και η μεταλλικό στιλπνότητα οφείλονται σε μερική αναγωγή του αργύρου). Ο AgCl διαλύεται σε διαλύματα που περιέχουν υποκαταστάτες όπως χλωριούχα, κυανιούχα, τριφαινυλφωσφίνη, θειοθειικών, θειοκυανικών και αμμωνία. Ο χλωριούχος άργυρος αντιδρά με αυτούς τους υποκαταστάτες σύμφωνα με τις παρακάτω αντιδράσεις:

AgCl(s) + Cl⁻(aq) → AgCl₂⁻(aq)

AgCl(s) + 2S₂O₃²⁻(aq) → [Ag(S₂O₃)₂]³⁻(aq) + Cl⁻(aq)

AgCl(s) + 2NH₃(aq) → [Ag(NH₃)₂]⁺(aq) + Cl⁻(aq)

Ο χλωριούχος άργυρος δεν αντιδρά με νιτρικό οξύ. Τα περισσότερα σύμπλοκα που παράγονται από AgCl είναι δι-, τρι- και σε σπάνιες περιπτώσεις τετρα- δοτικά αποκτώντας γραμμική, επίπεδη τριγωνική και τετραεδρική γεωμετρία ένταξης, αντίστοιχα.

Χημεία

Ο χλωριούχος άργυρος αποσυντίθεται με τον χρόνο με έκθεση σε υπεριώδες φως

Σε μια από τις πιο διάσημες αντιδράσεις στη χημεία, η προσθήκη άχρωμου υδατικού νιτρικού αργύρου στο επίσης άχρωμο διάλυμα χλωριούχου νατρίου παράγει ένα αδιαφανές λευκό ίζημα :

Ag⁺(aq) + Cl⁻(aq) → AgCl(s)

Αυτή η μετατροπή είναι μια συνηθισμένη δοκιμή για την παρουσία χλωρίου στο διάλυμα. Λόγω της προφανότητάς της χρησιμοποιείται εύκολα στην τιτλοδότηση, που δίνει την τυπική περίπτωση της αργυρομετρίας.

Το γινόμενο διαλυτότητας, K_sp, για τον AgCl στο νερό είναι 1,77·10^-10 σε θερμοκρασία δωματίου, που δείχνει ότι μόνο 1,9 mg (δηλαδή, Πρότυπο:Sqrt moles) από AgCl διαλύονται σε κάθε λίτρο νερού. Το περιεχόμενο χλώριο υδατικού διαλύματος μπορεί να προσδιοριστεί ποσοτικά ζυγίζοντας το ίζημα του AgCl, που είναι μη υγροσκοπικό, επειδή ο AgCl είναι ένα από τα λίγα χλωριούχα μέταλλα μετάπτωσης που είναι αδρανές ως προς το νερό. Τα ιόντα που εμπλέκονται σε αυτήν τη δοκιμή είναι τα βρωμιούχα και τα ιωδιούχα, καθώς και διάφοροι υποκαταστάτες. Για τον AgBr και τον AgI, οι τιμές K_sp είναι 5,2 x 10⁻¹³ και 8,3 x 10⁻¹⁷, αντίστοιχα. Ο βρωμιούχος άργυρος (ελαφρά κιτρινίζον λευκό) και ο ιωδιούχος άργυρος (αχνό κίτρινο) είναι επίσης σημαντικά πιο φωτοευαίσθητοι από τον AgCl.

Ο AgCl σκουραίνει γρήγορα κατά την έκθεση στο φως αποσυντιθέμενος σε στοιχειακό χλώριο και μεταλλικό άργυρο. Αυτή η αντίδραση χρησιμοποιείται στην φωτογραφία και τα φιλμ.

Χρήσεις

• Το ηλεκτρόδιο χλωριούχου αργύρου είναι συνηθισμένο ηλεκτρόδιο αναφοράς στην ηλεκτροχημεία.
• Η χαμηλή διαλυτότητα του χλωριούχου αργύρου το καθιστά χρήσιμη προσθήκη στο γυάλισμα των κεραμικών.
• Ο χλωριούχος άργυρος έχει χρησιμοποιηθεί ως αντίδοτο στην υδραργυρική δηλητηρίαση (mercury poisoning), βοηθώντας στην εξάλειψη του υδραργύρου.
• Ο χλωριούχος άργυρος χρησιμοποιείται:
  • για την παρασκευή φωτογραφικού χαρτιού επειδή αντιδρά με φωτόνια και σχηματίζει λανθάνουσα εικόνα (latent image) μέσω φωτοαναγωγής
  • σε φωτοχρωμικούς φακούς, επωφελούμενο από την αντιστρεπτή σε μεταλλικό Ag
  • σε προϊόντα επιδέσμου και επούλωσης τραυμάτων
  • για να παρασκευάσει κίτρινες, κεχριμπαρένιες και καφετιές σκιές στην κατασκευή υαλογραφημάτων (stained glass)
  • ως υπέρυθρο μεταβιβαστικό οπτικό συστατικό, επειδή μπορεί να θερμοπιεστεί σε σχήματα παραθύρου και φακών
  • ως αντιμικροβιακός παράγοντας:
    • σε κάποια προσωπικά προϊόντα αποσμητικών
    • για μακροπρόθεσμη διατήρηση πόσιμου νερού σε δεξαμενές νερού