Estrutura, propriedades e usos do brometo de prata (AgBr)

1836
Abraham McLaughlin

O brometo de prata é um sal inorgânico cuja fórmula química é AgBr. Seu sólido consiste em cátions Ag+ e Br anions- na proporção de 1: 1, atraído por forças eletrostáticas ou ligações iônicas. Pode ser visto como se a prata metálica tivesse dado um de seus elétrons de valência ao bromo molecular.

Sua natureza se assemelha a seus "irmãos", cloreto de prata e iodeto. Todos os três sais são insolúveis em água, têm cores semelhantes e também são sensíveis à luz; isto é, eles sofrem reações fotoquímicas. Esta propriedade tem sido utilizada na obtenção de fotografias, em decorrência da redução dos íons+ para prata metálica.

Íons de brometo de prata. Fonte: Claudio Pistilli [CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)]

A imagem acima mostra um par iônico Ag+Br-, em que as esferas brancas e marrons correspondem a íons Ag+ e Br-, respectivamente. Aqui eles representam a ligação iônica como Ag-Br, mas é necessário indicar que não existe tal ligação covalente entre os dois íons.

Pode parecer contraditório que a prata seja aquela que contribui com a cor preta para as fotos sem cor. Isso porque o AgBr reage com a luz, gerando uma imagem latente; que, então, é intensificado pelo aumento da redução de prata.

Índice do artigo

  • 1 Estrutura do brometo de prata
    • 1.1 Defeitos de cristal
  • 2 Síntese
  • 3 propriedades
    • 3.1 Aparência
    • 3.2 Massa molecular
    • 3,3 Densidade
    • 3.4 Ponto de fusão
    • 3.5 Ponto de ebulição
    • 3.6 Solubilidade em água
    • 3.7 Índice de refração
    • 3.8 Capacidade de calor
    • 3.9 Sensibilidade à luz
  • 4 usos
  • 5 referências

Estrutura do brometo de prata

Estrutura cristalina de brometo de prata. Fonte: Benjah-bmm27 via Wikipedia.

Acima está a rede ou estrutura cristalina de brometo de prata. Aqui está uma representação mais fiel da diferença de tamanho entre os raios iônicos de Ag+ e Br-. Br anions-, mais volumosos, deixam interstícios onde se localizam as Ag cations+, que é cercado por seis Br- (e vice-versa).

Essa estrutura é característica de um sistema cristalino cúbico, especificamente do tipo sal-gema; o mesmo, por exemplo, como para o cloreto de sódio, NaCl. Na verdade, a imagem facilita isso, organizando um limite cúbico perfeito.

À primeira vista, pode-se perceber que existe uma certa diferença de tamanho entre os íons. Isso, e talvez as características eletrônicas do Ag+ (e o possível efeito de algumas impurezas), faz com que os cristais de AgBr apresentem defeitos; isto é, lugares onde a sequência de ordenação de íons no espaço é "quebrada".

Defeitos de cristal

Esses defeitos consistem em vazios deixados por íons ausentes ou deslocados. Por exemplo, entre seis Br anions- normalmente o cátion Ag deve ser+; mas em vez disso, pode haver um vazio devido à prata ter se movido para outra lacuna (defeito de Frenkel).

Embora afetem a estrutura do cristal, favorecem as reações da prata com a luz; e quanto maiores os cristais ou seu cluster (tamanho dos grãos), maior o número de defeitos e, portanto, será mais sensível à luz. Da mesma forma, as impurezas influenciam a estrutura e essa propriedade, principalmente aquelas que podem ser reduzidas com elétrons..

Como conseqüência deste último, grandes cristais de AgBr requerem menos exposição à luz para reduzi-los; ou seja, são mais desejáveis ​​para fins fotográficos.

Síntese

No laboratório, o brometo de prata pode ser sintetizado pela mistura de uma solução aquosa de nitrato de prata, AgNO3, com o sal de brometo de sódio, NaBr. O primeiro sal contribui com a prata e o segundo com o brometo. O que se segue é um deslocamento duplo ou reação de metátese que pode ser representada pela equação química abaixo:

AgNO3(aq) + NaBr (s) => NaNO3(aq) + AgBr (s)

Observe que o sal de nitrato de sódio, NaNO3, é solúvel em água, enquanto o AgBr precipita como um sólido com uma leve cor amarela. Posteriormente, o sólido é lavado e submetido a secagem a vácuo. Além do NaBr, o KBr também pode ser usado como fonte de ânions brometo..

Por outro lado, o AgBr pode ser obtido naturalmente através de seu mineral bromirita e seus devidos processos de purificação..

Propriedades

Aparência

Sólido amarelo esbranquiçado semelhante a argila.

Massa molecular

187,77 g / mol.

Densidade

6,473 g / mL.

Ponto de fusão

432 ° C.

Ponto de ebulição

1502 ° C.

Solubilidade em água

0,140 g / mL a 20 ° C.

Índice de refração

2.253.

Capacidade de calor

270 J / Kg K.

Sensibilidade à luz

Foi dito na seção anterior que existem defeitos nos cristais de AgBr que promovem a sensibilidade desse sal à luz, pois prendem os elétrons formados; e assim, em teoria, eles são impedidos de reagir com outras espécies no meio ambiente, como o oxigênio do ar..

O elétron é liberado da reação de Br- com um fóton:

Br- + hv => 1 / 2Brdois + e-

Observe que Br é produzidodois, que manchará o vermelho sólido se não for removido. Elétrons liberados reduzem os cátions Ag.+, em seus interstícios, a prata metálica (às vezes representada como Ag0):

Ag+ + e- => Ag

Tendo então a equação líquida:

AgBr => Ag + 1 / 2Brdois

Quando as “primeiras camadas” de prata metálica se formam na superfície, diz-se que há uma imagem latente, ainda invisível ao olho humano. Essa imagem torna-se milhões de vezes mais visível se outra espécie química (como a hidroquinona e a fenidona, em processo de desenvolvimento) aumentar a redução dos cristais de AgBr a prata metálica.

Formulários

Foto em preto e branco do relógio de bolso. Fonte: Pexels.

O brometo de prata é o mais amplamente utilizado de todos os seus halogenetos no campo da revelação de filmes fotográficos. O AgBr é aplicado sobre os referidos filmes, feitos com acetato de celulose, suspensos em gelatina (emulsão fotográfica), e na presença de sulfato de 4- (metilamino) fenol (Metol) ou fenidona, e hidroquinona.

Com todos esses reagentes, a imagem latente pode ser trazida à vida; terminar e acelerar a transformação da prata iônica em metálica. Mas, se você não proceder com certo cuidado e experiência, toda a prata da superfície se oxidará e o contraste entre as cores preto e branco acabará..

É por isso que as etapas de parada, fixação e lavagem dos filmes fotográficos são vitais..

Há artistas que brincam com esses processos de forma a criar tons de cinza, que enriquecem a beleza da imagem e seu próprio legado; e fazem tudo isso, às vezes talvez sem suspeitar, graças a reações químicas, cuja base teórica pode se tornar um pouco complexa, e a um AgBr fotossensível que marca um ponto de partida.

Referências

  1. Wikipedia. (2019). Brometo de prata. Recuperado de: en.wikipedia.org
  2. Michael W. Davidson. (2015, 13 de novembro). Galeria de imagens digitais de luz polarizada: Brometo de prata. Olympus. Recuperado de: micro.magnet.fsu.edu
  3. Crystran Ltd. (2012). Brometo de prata (AgBr). Recuperado de: crystran.co.uk
  4. Lothar Duenkel, Juergen Eichler, Gerhard Ackermann e Claudia Schneeweiss. (29 de junho de 2004). Emulsões à base de brometo de prata feitas por você mesmo para usuários em holografia: fabricação, processamento e aplicação, Proc. SPIE 5290, Holografia Prática XVIII: Materiais e Aplicações; doi: 10.1117 / 12.525035; https://doi.org/10.1117/12.525035
  5. Alan G. Shape. (1993). Química Inorgânica. (Segunda edição.). Editorial Reverté.
  6. Carlos Güido e Ma Eugenia Bautista. (2018). Introdução à química fotográfica. Recuperado de: fotografia.ceduc.com.mx
  7. García D. Bello. (9 de janeiro de 2014). Química, fotografia e Chema Madoz. Recuperado de: dimetilsulfuro.es

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