BROMURO D'ARGENTO (AGBR): STRUTTURA, PROPRIETÀ E USI - CHIMICA - 2026

Il bromuro d'argento è un sale inorganico avente la formula chimica AgBr. Il suo solido è composto Ag ⁺ cationi e Br ^- anioni in un rapporto 1: 1, attratti da forze elettrostatiche o legami ionici. Si può vedere come se l'argento metallico avesse ceduto uno dei suoi elettroni di valenza al bromo molecolare.

La sua natura ricorda quella dei suoi "fratelli" cloruro d'argento e ioduro. Tutti e tre i sali sono insolubili in acqua, hanno colori simili e sono anche sensibili alla luce; cioè, subiscono reazioni fotochimiche. Questa proprietà è stata utilizzata per ottenere fotografie, come risultato della riduzione degli ioni Ag ⁺ all'argento metallico.

Ioni bromuro d'argento. Fonte: Claudio Pistilli

L'immagine sopra mostra una coppia di ioni Ag ⁺ Br ^- , in cui le sfere bianche e marroni corrispondono rispettivamente agli ioni Ag ⁺ e Br ^- . Qui rappresentano il legame ionico come Ag-Br, ma è necessario indicare che non esiste un tale legame covalente tra entrambi gli ioni.

Può sembrare contraddittorio che l'argento sia quello che contribuisce con il colore nero alle fotografie senza colore. Questo perché l'AgBr reagisce con la luce, generando un'immagine latente; che, poi, si intensifica aumentando la riduzione dell'argento.

Struttura del bromuro d'argento

Struttura cristallina di bromuro d'argento. Fonte: Benjah-bmm27 tramite Wikipedia.

Sopra è il reticolo o la struttura cristallina del bromuro d'argento. Una rappresentazione più fedele della differenza di dimensione tra i raggi ionici di Ag ⁺ e Br ^{- è mostrata qui} . Le Br ^- anioni , più voluminose, interstizi congedo dove i Ag ⁺ si trovano cationi , che è circondato da sei Br ^- (e viceversa).

Questa struttura è caratteristica di un sistema cristallino cubico, nello specifico del tipo salgemma; lo stesso, ad esempio, del cloruro di sodio, NaCl. In effetti, l'immagine facilita ciò fornendo un perfetto confine cubico.

A prima vista si può vedere che c'è una certa differenza di dimensione tra gli ioni. Questo, e forse le caratteristiche elettroniche di Ag ⁺ (e il possibile effetto di alcune impurità), fanno sì che i cristalli di AgBr presentino dei difetti; cioè, luoghi in cui la sequenza di ordinamento degli ioni nello spazio è "interrotta".

Difetti di cristallo

Questi difetti sono costituiti da vuoti lasciati da ioni assenti o spostati. Ad esempio, tra i sei Br ^- anioni ci dovrebbe normalmente essere Ag ⁺ catione ; ma invece, potrebbe esserci un gap perché l'argento si è spostato in un altro gap (difetto di Frenkel).

Sebbene influenzino il reticolo cristallino, favoriscono le reazioni dell'argento con la luce; e più grandi sono i cristalli o il loro grappolo (dimensione dei grani), maggiore è il numero di difetti e quindi sarà più sensibile alla luce. Inoltre, le impurità influenzano la struttura e questa proprietà, specialmente quelle che possono essere ridotte con gli elettroni.

Come conseguenza di quest'ultimo, i cristalli di AgBr di grandi dimensioni richiedono una minore esposizione alla luce per ridurli; cioè, sono più desiderabili per scopi fotografici.

Sintesi

In laboratorio, il bromuro d'argento può essere sintetizzato miscelando una soluzione acquosa di nitrato d'argento, AgNO ₃ , con il sale di bromuro di sodio, NaBr. Il primo sale fornisce l'argento e il secondo il bromuro. Quella che segue è una reazione di doppio spostamento o metatesi che può essere rappresentata dall'equazione chimica seguente:

AgNO ₃ (aq) + NaBr (s) => NaNO ₃ (aq) + AgBr (s)

Si noti che il sale di nitrato di sodio, NaNO ₃ , è solubile in acqua, mentre AgBr precipita come un solido con un colore giallo tenue. Successivamente il solido viene lavato e sottoposto ad essiccazione sotto vuoto. Oltre a NaBr, KBr potrebbe anche essere utilizzato come fonte di anioni bromuro.

AgBr, invece, può essere ottenuto naturalmente attraverso il suo minerale bromirite ed i suoi dovuti processi di purificazione.

Proprietà

Aspetto

Un solido giallo biancastro simile all'argilla.

Massa molecolare

187,77 g / mol.

Densità

6,473 g / mL.

Punto di fusione

432 ° C.

Punto di ebollizione

1502 ° C.

Solubilità dell'acqua

0,140 g / mL a 20 ° C.

Indice di rifrazione

2.253.

Capacità termica

270 J / Kg · K.

Sensibilità alla luce

Si è detto nella sezione precedente che ci sono difetti nei cristalli di AgBr che promuovono la sensibilità di questo sale alla luce, poiché intrappolano gli elettroni formati; e quindi, in teoria, viene loro impedito di reagire con altre specie nell'ambiente, come l'ossigeno nell'aria.

L'elettrone viene rilasciato dalla reazione di Br ^- con un fotone:

Br ^- + hv => 1 / 2Br ₂ + e ^-

Si noti che viene prodotto Br ₂ , che colorerà il rosso solido se non viene rimosso. Gli elettroni rilasciati riducono i cationi Ag ⁺ , nei loro interstizi, all'argento metallico (talvolta rappresentato come Ag ⁰ ):

Ag ⁺ + e ^- => Ag

Avendo quindi l'equazione netta:

AgBr => Ag + 1 / 2Br ₂

Quando i "primi strati" di argento metallico si formano sulla superficie, si dice che ci sia un'immagine latente, ancora invisibile all'occhio umano. Questa immagine diventa milioni di volte più visibile se un'altra specie chimica (come l'idrochinone e il fenidone, nel processo di sviluppo) aumenta la riduzione dei cristalli di AgBr ad argento metallico.

applicazioni

Fotografia in bianco e nero dell'orologio da tasca. Fonte: Pexels.

Il bromuro d'argento è il più utilizzato di tutti i suoi alogenuri nel campo dello sviluppo di pellicole fotografiche. Su dette pellicole viene applicato AgBr, a base di acetato di cellulosa, sospeso in gelatina (emulsione fotografica), e in presenza di 4- (metilammino) fenolo solfato (Metol) o fenidone, e idrochinone.

Con tutti questi reagenti, l'immagine latente può essere portata in vita; rifinire e accelerare la trasformazione dell'argento ionico in argento metallico. Ma, se non procedi con una certa cura ed esperienza, tutto l'argento sulla superficie si ossiderà e il contrasto tra i colori bianco e nero terminerà.

Ecco perché le fasi di arresto, fissazione e lavaggio della pellicola fotografica sono vitali.

Ci sono artisti che giocano con questi processi in modo tale da creare sfumature di grigio, che arricchiscono la bellezza dell'immagine e la propria eredità; E fanno tutto questo, a volte forse senza sospettarlo, grazie a reazioni chimiche, la cui base teorica può diventare un po 'complessa, e ad un AgBr fotosensibile che segna un punto di partenza.

Riferimenti

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