Brometo de prata (AgBr): estrutura, propriedades e usos - Ciência - 2023

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o brometo de prata É um sal inorgânico cuja fórmula química é AgBr. Seu sólido é composto por 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 cedido 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.

A imagem acima mostra um par de íons 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 fotos sem cor. Isso porque o AgBr reage com a luz, gerando uma imagem latente; que, então, é intensificado pelo aumento da redução da prata.

Estrutura do brometo de prata

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 ao fornecer um limite cúbico perfeito.


À primeira vista, pode-se ver que há alguma diferença no tamanho dos 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 ordenadora 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 uma lacuna porque a prata mudou 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 será o número de defeitos e, portanto, será mais sensível à luz. Além disso, as impurezas influenciam a estrutura e essa propriedade, especialmente aquelas que podem ser reduzidas com elétrons.


Como consequência do 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 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 cor amarela fraca. 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

Um sólido semelhante a argila amarelo esbranquiçado.

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 / 2Br2 + e–

Observe que Br é produzido2, que manchará o vermelho sólido se não for removido. Elétrons liberados reduzem os cátions Ag+, em seus interstícios, à prata metálica (às vezes representada como Ag0):

Ag+ + e– => Ag

Tendo então a equação líquida:

AgBr => Ag + 1 / 2Br2

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

Formulários

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, em suspensão em gelatina (emulsão fotográfica), e na presença de 4- (metilamino) fenol sulfato (Metol) ou fenidona, e hidroquinona.

Com todos esses reagentes, a imagem latente pode ser trazida à vida; terminar e acelerar a transformação de 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 do filme fotográfico são vitais.

Existem 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

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  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 feitas à base de brometo de prata 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
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