Sulfuro de plata: solubilidad y conductividad

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Plata y azufre

El sulfuro de plata es el compuesto negro que se puede ver en la plata que ha estado expuesta al azufre. Esto suele ocurrir cuando el gas sulfuro de hidrógeno, H 2 S, que se encuentra naturalmente en el aire, entra en contacto con la plata. Veamos cómo se forma el sulfuro de plata.

2Ag (s) + H 2 S (g) → Ag 2 S (s) + H 2 (g)

Se requieren dos iones de plata para cada ion de azufre porque el azufre requiere dos electrones y la plata solo puede proporcionar uno por átomo. Dado que este compuesto está formado por iones de carga opuesta, es un compuesto iónico. Veamos la solubilidad del sulfuro de plata.


Cáliz de plata ligeramente deslustrado del imperio bizantino
cáliz

Solubilidad del sulfuro de plata

La solubilidad es la medida del grado en que un compuesto se disocia en agua. Piense en la sal de mesa (NaCl) que se disuelve en agua. La sal de mesa se descompone en iones de sodio (Na +1 ) e iones de cloro (Cl -1 ). Las ecuaciones de reacción química siempre indican el estado de la materia de los reactivos y productos. El sulfuro de plata producido en la reacción de plata con gas sulfuro de hidrógeno es un sólido. A 25 ° C, alrededor de 14 mg se disolverán en un litro de agua. Comparemos la solubilidad del sulfuro de plata con la del nitrato de plata muy soluble (AgNO 3 ), donde se pueden disolver más de 2500 g en un litro de agua a la misma temperatura.

La constante de solubilidad (K sp ) del sulfuro de plata está relacionada con la masa del compuesto que puede disolverse a una temperatura específica. Cuanto mayor sea la K sp, más soluble será el compuesto. La K sp para el sulfuro de plata es 6 × 10 -51 . Estas dos medidas de solubilidad nos dicen que el sulfuro de plata es insoluble en agua. Sin embargo, el sulfuro de plata es soluble en ácidos fuertes. Veamos ahora qué tan bien el sulfuro de plata conduce la electricidad.

Conductividad eléctrica

La conductividad eléctrica es la medida de qué tan bien la sustancia conduce la corriente eléctrica. La plata elemental es el mejor material para conducir la electricidad. Une esa plata con azufre y la conductividad eléctrica cae significativamente. Dado que el sulfuro de plata es insoluble, no conducirá electricidad excepto como sólido.

Técnicamente, el sulfuro de plata es un semiconductor , lo que significa que su capacidad para conducir electricidad depende de las condiciones en las que se encuentra. Poco menos de 200 ° C, el sulfuro de plata conduce la electricidad mediante la transferencia de iones. Esto se conoce como conducción electrolítica . A temperaturas más altas, el sulfuro de plata conduce la electricidad al igual que la mayoría de los conductores metálicos, que es a través del movimiento de electrones. Esto se conoce como conducción metálica . Esto es exactamente lo contrario de la conductividad eléctrica del metal. La conductividad eléctrica de los conductores metálicos disminuye al aumentar la temperatura. El famoso físico Michael Faraday investigó este fenómeno en la década de 1830.

Resumen de la lección

El sulfuro de plata es un compuesto iónico formado entre dos iones de plata y un ión de azufre. Tiene la fórmula química Ag 2 S. Se forma por reacción con plata elemental con gas sulfuro de hidrógeno.

2Ag (s) + H 2 S (g) → Ag 2 S (s) + H 2 (g)

La solubilidad es la medida de qué tan bien se disocia un compuesto en el agua. La K sp es la constante de solubilidad e indica qué tan soluble es un compuesto. La K sp para el sulfuro de plata es 6 × 10 -51 . Esto indica que el sulfuro de plata es insoluble en agua. Sin embargo, es soluble en ácidos fuertes.

La conductividad eléctrica es la medida de la capacidad de una sustancia para conducir electricidad. El sulfuro de plata es un semiconductor . A temperaturas inferiores a 200 ° C, conducirá la electricidad a través del flujo de iones, que se conoce como flujo electrolítico . A temperaturas más altas, conduce la electricidad a través del flujo de electrones como los metales típicos, lo que se conoce como conducción metálica .