Άργυρος

Άργυρος
Παλλάδιο ← Άργυρος → Κάδμιο Cu ↑ Ag ↓ Au Περιοδικός Πίνακας
Το άτομο του αργύρου
Κρύσταλλοι αυτοφυούς αργύρου
Ταυτότητα του στοιχείου
Όνομα, σύμβολο	Άργυρος (Ag)
Ατομικός αριθμός (Ζ)	47
Κατηγορία	Μέταλλα
ομάδα, περίοδος, τομέας	ΙΙΙΑ(13) ,2, d
Σχετική ατομική μάζα (Ar)	107.8682 g·mol−1
Ηλεκτρονική διαμόρφωση	[Kr] 4d10 5s1
Αριθμός CAS	7440-22-4
Ατομικές ιδιότητες
Ατομική ακτίνα	144 pm
Ηλεκτραρνητικότητα	1,93 (Pauling)
Κυριότεροι αριθμοί οξείδωσης	1, 2, 3
Ενέργειες ιονισμού	1η: 731.0 kJ·mol−1 2η: 2070 kJ·mol−1 3η: 3361 kJ·mol−1
Φυσικά χαρακτηριστικά
Μαγνητική συμπεριφορά	διαμαγνητικό
Σκληρότητα Mohs	2,5
Σκληρότητα Vickers	251 MPa
Μέτρο ελαστικότητας (Young's modulus)	83 GPa
Η κατάσταση αναφοράς είναι η πρότυπη κατάσταση (25°C, 1 Atm) εκτός αν σημειώνεται διαφορετικά

Ο Άργυρος ή Ασήμι είναι μέταλλο με σύμβολο Ag (λατινικά argentum, από την Ινδοευρωπαϊκή ρίζα *arg- για το "λευκό" ή το "λαμπερό") και ατομικό αριθμό 47. Είναι μαλακό, λευκό, λαμπερό μέταλλο μετάπτωσης, (της 2ης κύριας σειράς), και έχει την υψηλότερη ηλεκτρική αγωγιμότητα από κάθε μέταλλο. Το μέταλλο βρίσκεται στην καθαρή, ελεύθερη μορφή του (αυτοφυής άργυρος), ως ένα κράμα με χρυσό και άλλα μέταλλα, και σε ορυκτά όπως ο αργεντίτης και ο χλωραργυρίτης. Ο περισσότερος άργυρος παράγεται ως παραπροϊόν επεξεργασίας ορυκτών του χαλκού, του χρυσού, του μολύβδου και του ψευδαργύρου.

Ο άργυρος έχει από παλιά εκτιμηθεί ως ένα πολύτιμο μέταλλο, και χρησιμοποιείται για να κατασκευασθούν στολίδια, κοσμήματα, σκεύη τραπεζιού, μαχαιροπίρουνα (εξ' ου και ο όρος ασημικά), και νομίσματα. Σήμερα, ο άργυρος χρησιμοποιείται επίσης σε ηλεκτρικές επαφές και αγωγούς, σε καθρέπτες και στην κατάλυση χημικών αντιδράσεων. Οι ενώσεις χρησιμοποιούνται στο φωτογραφικό φιλμ και το αραιό διάλυμα νιτρικού αργύρου, ενώ άλλες ενώσεις του αργύρου χρησιμοποιούνται ως απολυμαντικά και μικροβιοκτόνα. Παρότι πολλές ιατρικές αντιμικροβιακές χρήσεις του αργύρου έχουν αντικατασταθεί από αντιβιοτικά, η περαιτέρω έρευνα για κλινικές προοπτικές συνεχίζεται.

Χαρακτηριστικά

Ράβδος αργύρου 1000  oz (~30 kg)

Ο άργυρος είναι πολύ όλκιμος και ελατός (ελάχιστα σκληρότερος από τον χρυσό) μονοσθενές μέταλλο νομισματοκοπίας με μια λαμπρή λευκή μεταλλική στιλπνότητα που μπορεί να δεχθεί υψηλό βαθμό στίλβωσης. Έχει την υψηλότερη ηλεκτρική αγωγιμότητα από όλα τα μέταλλα, ακόμη και από τον χαλκό, αλλά το μεγαλύτερο κόστος και η τάση να θαμπώνει έχουν αποτρέψει την ευρεία χρήση του στη θέση του χαλκού ως αγωγού του ηλεκτρισμού. Παρ'όλ αυτά, 13.540 τόνοι χρησιμοποιήθηκαν στους ηλεκτρομαγνήτες που χρησιμοποιούνται για τον εμπλουτισμό ουρανίου κατά τον Δεύτερο Παγκόσμιο Πόλεμο (κυρίως εξαιτίας της έλλειψης χαλκού κατά την διάρκεια του πολέμου). Άλλη μια σημαντική εξαίρεση είναι στα καλώδια μεταφοράς ηλεκτρικών σημάτων στα ηχεία συστημάτων υψηλής πιστότητας (HiFi)., καθώς και στην επαργύρωση των χάλκινων αγωγών που χρησιμοποιούνται στα πηνία υψηλής συχνότητας.

Μεταξύ των μετάλλων, ο καθαρός άργυρος έχει την υψηλότερη θερμική αγωγιμότητα (το αμέταλλο διαμάντι και το υπερρευστό ήλιο II έχουν υψηλότερη) και μια από τις μεγαλύτερες οπτική ανακλαστικότητα. (Το Αλουμίνιο ελάχιστα υπερβαίνει τον άργυρο σε μέρη του του ορατού φάσματος, και ο άργυρος εμφανίζει χαμηλή ανακλαστικότητα στην υπεριώδη ακτινοβολία. Ο Άργυρος επίσης έχει την χαμηλότερη ηλεκτρική αντίσταση από κάθε μέταλλο. Τα αλογονίδια του αργύρου είναι φωτοευαίσθητο και είναι γνωστά για την ικανότητα τους να αναπαράγουν μια κρυμμένη εικόνα η οποία μπορεί αργότερα να εμφανισθεί χημικά. Ο άργυρος είναι σταθερός στον καθαρό αέρα και το νερό, αλλά θαμπώνει όταν εκτίθεται σε αέρα ή νερό που περιέχει όζον ή υδρόθειο για να δημιουργηθεί ένα μαύρο στρώμα θειικού αργύρου το οποίο μπορεί να αποκαθαρθεί με αραιό υδροχλωρικό οξύ. Ο πιο κοινός αριθμός οξείδωσης του αργύρου είναι +1 (για παράδειγμα, ο νιτρικός άργυρος: AgNO₃)· επιπροσθέτως, ενώσεις με +2 (για παράδειγμα, ο φθοριούχος άργυρος(II): AgF₂) και λιγότερο κοινές ενώσεις με +3 (πχ, το τετραφθοριδοαργεντικό κάλιο: K[AgF₄]) είναι γνωστές.

Ισότοπα

Ο φυσικά συναντώμενος άργυρος συντίθεται από δύο σταθερά ισότοπα, το ¹⁰⁷Ag και το ¹⁰⁹Ag, με το ¹⁰⁷Ag να είναιτο πιο άφθονο (51.839% φυσική αφθονία). Το ατομικό βάρος του αργύρου είναι 107.8682(2) g/mol. Είκοσι οκτώ ραδιοϊσότοπα έχουν χαρακτηρισθεί, και τα πιο σταθερά είναι ο ¹⁰⁵Ag με ημιζωή 41.29 ημέρες, ο ¹¹¹Ag μς ημιζωή 7.45 ημέρες, και ο ¹¹²Ag με ημιζωή 3.13 ώρες. Αυτό το στιχείο έχει πολλά πυρηνικά ισομερή, και τα πιο σταθερά είναι ο ^108mAg (t_1/2 = 418 έτη), ο ^110mAg (t_1/2 = 249.79 ημέρες) και ο ^106mAg (t_1/2 = 8.28 ημέρες). Όλα τα εναπομείναντα ραδιενεργά ισότοπα έχουν χρόνους ημιζωής που είναι μικρότεροι από μια ώρα, και η πλειονότητα τους έχει ημιζωές που είναι μικρότερες από 3 λεπτά.

Τα ισότοπα του αργύρου ποικίλουν σε σχετική ατομική μάζα από 93.943 (⁹⁴Ag) έως 126.936 (¹²⁷Ag)· ο βασικός τρόπος διάσπασης πριν το πιο άφθονο σταθερό ισότοπο, το ¹⁰⁷Ag, είναι αιχμαλώτιση ηλεκτρονίου και ο βασικός τρόπος μετά ειναι η διάσπαση βήτα. Τα βασικά προϊόντα διάσπασης πριν τον ¹⁰⁷Ag είναι τα ισότοπα του παλλαδίου (στοιχείο 46), και τα βασικά προϊόντα μετά είναι τα ισότοπα του καδμίου (στοιχείο 48).

Το ισότοπο του παλλαδίου ¹⁰⁷Pd δασπάται με εκπομπή βήτα σε ¹⁰⁷Ag με ημιζωή 6.5 εκατομμύρια έτη. Οι μετεωρίτες σιδήρου είναι τα μόνα αντικείμενα με έναν αρκετά υψηλό λόγο παλλαδίου προς σίδηρο για να αποδώσει μετρήσιμες μεταβολές στην αφθονία του ¹⁰⁷Ag. Το Ραδιογόνο ¹⁰⁷Ag ανακαλύφθηκε πρώτα στον μετεωρίτη της Σάντα Κλάρα το 1978. Αυτοί που το ανακάλυψαν προτείνουν η συνάσπιση και η διαφοροποίηση των σιδηροπυρηνικών μικρών πλανητών μπορεί να έχουν συμβεί 10 εκατομμύρια έτη μετά από ένα νουκλεοσυνθετικό γεγονός. Οι συσχετισμοί ¹⁰⁷Pd–¹⁰⁷Ag που παρατηρούνται σε σώματα που έχουν καθαρά τήξει από την επικάθηση του ηλιακού συστήματος πρέπει να αντικατοπτρίζουν την παρουσλθα ασταθών νουκλιδίων στο πρώιμο ηλιακό σύστημα.

Ενώσεις

Ο άργυρος διαλύεται εύκολα σε νιτρικό οξύ HNO₃ για να παραχθεί νιτρικός άργυρος AgNO₃, ένα διάφανο κρυσταλλικό στερεό που είναι φωτοευαίσθητο και εύκολα διαλύσιμο στο νερό. Ο νιτρικός άργυρος χρησιμοποιείται ως το αρχικό σημείο για την σύνθεση πολλών άλλων ενώσεων του αργύρου, όπως ένα αντισηπτικό, και ως κίτρινη βαφή για γυαλί στο χρωματιστό γυαλί. Silver metal does not react with sulfuric acid, which is used in jewelry-making to clean and remove copper oxide firescale from silver articles after silver soldering or annealing. However, silver reacts readily with sulfur or hydrogen sulfide Πρότυπο:Chem to produce silver sulfide, a dark-colored compound familiar as the tarnish on silver coins and other objects. Silver sulfide also forms silver whiskers when silver electrical contacts are used in an atmosphere rich in hydrogen sulfide.

4 Ag + O₂ + 2 H₂S → 2 Ag₂S + 2 H₂O

Cessna 210 εφοδιασμένο με μια γεννήτρια ιωδιούχου άργυρου για την διάλυση συννέφων

Το χλωρίδιο του αργύρου (Πρότυπο:Chem) κατακάθεται από διαλύματα του νιτρίδιου του αργύρου με παρουσία ιόντων χλωρίου, και τα άλλα αλιδία του αργύρου που χρησιμοποιούνται στην κατασκευή φωτογραφικών γαλακτωμάτων κατασκευάζονται με τον ίδιο τρόπο, χρησιμοποιώντας άλατα βρωμιδίου ή ιωδιδίου. Το χλωρίδο του αργύρου χρησιμοποιείται στα ηλεκτρόδια γυαλιού για δοκιμές pH και ποτενσιομετρικές μετρήσεις, και ως διαφανές τσιμέντο για γυαλί. Το ιωδίδιο του αργύρου έχει χρησιμοποιηθείσε προσπάθειες seed clouds γα την παραγωγή βροχής. Silver halides are highly insoluble in aqueous solutions and are used in gravimetric analytical methods.

Silver oxide (Πρότυπο:Chem), produced when silver nitrate solutions are treated with a base, is used as a positive electrode (anode) in watch batteries. Silver carbonate (Πρότυπο:Chem) is precipitated when silver nitrate is treated with sodium carbonate (Πρότυπο:Chem).

2 AgNO₃ + 2 OH^- → Ag₂O + H₂O + 2 NO₃^-

2 AgNO₃ + Na₂CO₃ → Ag₂CO₃ + 2 NaNO₃

Silver fulminate (Πρότυπο:Chem), a powerful, touch-sensitive explosive used in percussion caps, is made by reaction of silver metal with nitric acid in the presence of ethanol (Πρότυπο:Chem). Another dangerously explosive silver compound is silver azide (Πρότυπο:Chem), formed by reaction of silver nitrate with sodium azide (Πρότυπο:Chem).

Latent images formed in silver halide crystals are developed by treatment with alkaline solutions of reducing agents such as hydroquinone, metol (4-(methylamino)phenol sulfate) or ascorbate, which reduce the exposed halide to silver metal. Alkaline solutions of silver nitrate can be reduced to silver metal by reducing sugars such as glucose, and this reaction is used to silver glass mirrors and the interior of glass Christmas ornaments. Silver halides are soluble in solutions of sodium thiosulfate (Πρότυπο:Chem) which is used as a photographic fixer, to remove excess silver halide from photographic emulsions after image development.

Silver metal is attacked by strong oxidizers such as potassium permanganate (Πρότυπο:Chem) and potassium dichromate (Πρότυπο:Chem), and in the presence of potassium bromide (Πρότυπο:Chem), these compounds are used in photography to bleach silver images, converting them to silver halides that can either be fixed with thiosulfate or redeveloped to intensify the original image. Silver forms cyanide complexes (silver cyanide) that are soluble in water in the presence of an excess of cyanide ions. Silver cyanide solutions are used in electroplating of silver.

Ο άργυρος στον οργανισμό

Ο άργυρος είναι σταθερό συστατικό των φυτών και των ζώων. Η περιεκτικότητά του είναι, κατα μέσο όρο, στα θαλάσσια φυτά 0,025mg (μικρογραμμάρια) σε 100gr ξηρής ουσίας και στα ηπειρωτικά 0,006mg. Στα θαλάσσια ζώα είναι 0,3 με 1,1mg και στα ηπειρωτικά ίχνη (10^-2 με 10^-4mg). Στα ζώα συγκεντρώνεται σε μερικούς ενδοκρινείς αδένες, στην έγχρωμη περιοχή των ματιών και στα ερυθρά αιμοσφαίρια. Αποβάλλεται από τον οργανισμό κυρίως κυρίως με τα περιττώματα. Ο άργυρος στον οργανισμό σχηματίζει σύμπλοκες ενώσεις με τα λευκώματα (με τη γλομπουλίνη του αίματος, την αιμογλομπίνη κ.α.). Δεσμεύοντας τις σουλφοϋδρικές ομάδες που μετέχουν στο σχηματισμό του ενεργού κέντρου των ενζύμων, προκαλεί επιβράδυνση της δράσης τους και ειδικότερα κάνει ανενεργό την αδενοζινοτριφωσφατασική δραστικότητα της μυοζίνης. Ο βιολογικός ρόλος του άργυρου δεν έχει μελετηθεί αρκετά. Στην παρεντερική εισαγωγή συγκεντρώνεται στις ζώνες φλεγμονής. Στο αίμα ενώνεται κατά προτίμηση με τα κύτταρα του όρου. Τα παρασκευάσματα του άργυρου έχουν αντιβακτηριακή, συνδετική και καυστική επίδραση, πράγμα που οφείλεται στην ικανότητά τους να διαταράσσουν τα ένζυμα συστήματα των μικροοργανισμών και να κατακρημνίζουν τα λευκώματα. Στην καθημερινή ιατρική πράξη, πιο συχνά χρησιμοποιείται ο νιτρικός άργυρος, ο κολλοειδής άργυρος και protargol (στις περιπτώσεις που χρησιμοποιείται και ο κολλοειδής άργυρος. Σε περιπτώσεις μικρών πληγών, αμυχών και εγκαυμάτων βρίσκει εφαρμογή το βακτηριολογικό χαρτί (πορώδες χαρτί, διαποτισμένο με νιτρικό και χλωριούχο άργυρο).