Iodeto de prata (AgI): estrutura, propriedades, produção, usos - Ciência - 2023

Contente

o iodeto de prata É um composto inorgânico formado por um átomo de prata (Ag) e um átomo de iodo (I), onde este tem valência -1 e prata +1. Sua fórmula química é AgI.

É um sólido cristalino amarelo claro que escurece com longa exposição à luz. É quase insolúvel em água, mas se dissolve na presença de uma alta concentração de íon iodeto (I^–).

Por ter uma estrutura cristalina semelhante à do gelo, tem sido usada como semente para produzir chuva e mudar o clima. Este uso tem sido questionado devido aos danos potenciais que o AgI pode causar quando dissolvido em água.

Desde o século 19, ele tem sido usado na fotografia por sua capacidade de escurecer com a luz. Também é usado em terapias antimicrobianas.

Recentemente, seu uso foi estudado na remoção de iodo radioativo de resíduos produzidos na geração de energia nuclear. É útil em fibras ópticas.

É um composto tóxico para humanos, animais e plantas.

Estrutura

É um composto iônico formado pela prata em seu estado de oxidação +1 e iodo com valência -1. A ligação entre os dois íons é muito forte e estável.

Sua estrutura cristalina depende da temperatura. Abaixo de 137 ° C está na forma cúbica ou gama (γ-AgI), entre 137 e 145,8 ° C é um sólido amarelo esverdeado ou forma beta (β-AgI) e acima de 145,8 ° C Tem uma cor amarela e é a sua forma alfa (α-AgI).

Nomenclatura

Iodeto de prata

Propriedades

Estado físico

Cristais sólidos, hexagonais ou cúbicos amarelos claros.

Peso molecular

234,773 g / mol

Ponto de fusão

558 ºC

Ponto de ebulição

1506 ºC

Densidade

5,68 g / cm³

Solubilidade

Praticamente insolúvel em água: 28 × 10-7 g / L a 25 ° C (0,0000028 g / L). Insolúvel em ácidos, exceto ácido iodídrico (solução de iodeto de hidrogênio em água). Solúvel em soluções concentradas de brometos alcalinos e cloretos alcalinos.

Propriedades quimicas

Ácidos concentrados em altas temperaturas (fervura) atacam lentamente. No entanto, as soluções de hidróxido alcalino quente não o afetam.

Ele se dissolve em soluções nas quais há excesso de íon iodeto (I-), formando um complexo de iodo e prata.

É sensível à luz, escurece lentamente à medida que forma prata metálica.

Obtendo

Na natureza, ele é encontrado na forma do mineral iodargirita, que é a forma β-AgI.

No laboratório pode ser preparado aquecendo uma solução de nitrato de prata (AgNO₃) com uma solução de um iodeto alcalino, como o iodeto de potássio (KI). AgI precipita e é lavado na ausência de luz com água fervente.

AgNO₃ + KI → AgI ↓ + KNO₃

Use na modificação do clima

É aplicado em nuvens para alterar a quantidade ou tipo de precipitação, desencadear processos de granizo, dispersar neblinas frias e enfraquecer furacões.

Ele se dispersa como uma semente em nuvens frias contendo água líquida super-resfriada (temperaturas abaixo de 0 ° C). Sua estrutura cristalina semelhante ao gelo favorece o congelamento da água super-resfriada.

Efeitos adversos deste uso

Após a dispersão como uma semente nas nuvens, o AgI é encontrado no interior da nuvem e é levado pela precipitação.

A presença de iodeto de prata solúvel na água da chuva é algo a se levar em consideração, pois é um composto tóxico para plantas e animais, tanto aquáticos, terrestres e humanos.

A propagação repetitiva de nuvens sobre a mesma área pode levar a um efeito cumulativo deste composto. A Agência de Proteção Ambiental, ou EPA Agência de Proteção Ambiental) considera o AgI um poluente da água e do solo.

De acordo com estudos realizados em 2013, a concentração de iodeto de prata encontrada em áreas onde esta técnica foi utilizada é muito superior ao limite acima do qual é tóxico para alguns peixes e organismos inferiores.

Uso em fotografia

O AgI é um material capaz de reagir na presença da luz, por isso é utilizado na obtenção de materiais fotossensíveis como rolos fotográficos, nos quais seus cristais são aplicados.

O tamanho desses cristais, também chamados de grãos, é o que define a magnitude da fotossensibilidade. Quanto maior o tamanho do grão, maior será a sensibilidade à luz e, portanto, menos dela é necessária para capturar a imagem.

O papel fotográfico possui uma fina camada de gelatina na qual os grãos AgI são suspensos.

Mecanismo de ação

A estrutura cristalina deste composto é tal que permite um certo movimento de elétrons, então quando um fóton atinge o cristal, um elétron é liberado, que se combina com um íon de prata próximo para formar prata metálica (Ag⁰).

Cristal AgI + fóton → e^–

Ag⁺ + e^– → Ag⁰

O efeito dos fótons na emulsão fotográfica é a redução do íon prata a prata metálica, formando a imagem latente, que é invisível a olho nu, mas possui diferenças ocultas no brilho da cena capturada.

Ou seja, algumas áreas do rolo fotográfico receberam fótons e outras não. Para evitar que a emulsão continue a reagir, o material é protegido da ação da luz e, em seguida, são adicionados compostos químicos para fixar a imagem e torná-la visível.

O metal prateado criará áreas escuras devido à sua cor.

Embora hoje possamos obter rapidamente imagens fotográficas com nossos smartphones, os processos de fotografia química ainda são uma parte fundamental do filme cinematográfico e do filme de raios-X, entre outras aplicações.

Uso na remoção de iodo radioativo

Devido à sua insolubilidade, o AgI tem sido proposto em um mecanismo para remover iodo ou iodeto radioativo contido em resíduos aquosos gerados por usinas nucleares.

Segundo estudos realizados em 2019, as nanopartículas de prata com zeólita têm a capacidade de remover o iodo da água. Na presença de água, as nanopartículas de Ag contidas na zeólita oxidam formando Ag.₂Ou então o íon Ag é gerado⁺ que se liga ao iodeto e precipita o AgI na superfície do zeólito.

Outros usos

Tem sido usado para tratar infecções das membranas mucosas de animais na forma de suspensões coloidais com 5-49% em peso. Em situações de inflamação dos olhos, orelhas e nariz, é aplicado na forma de pomada ou pomada a 5%.

Nanopartículas de AgI têm sido utilizadas como agentes para terapias antimicrobianas. Em laboratórios químicos e bioquímicos, é usado como reagente e serve como intermediário na preparação de outros compostos de prata e iodo.

Foi estudado por físicos por ter um mecanismo de condução de eletricidade do tipo rede líquida. É usado em fibras ópticas para lasers infravermelhos, pois é transparente na região do meio e infravermelho do espectro de luz.

Riscos

É tóxico para humanos por todas as vias, como contato dérmico, inalação e ingestão. Causa erupções cutâneas, conjuntivite, descoloração acinzentada da pele, conjuntiva e órgãos internos, dor de cabeça, febre, laringite e bronquite.

A interação com compostos de cobre pode aumentar o potencial mutagênico do AgI.

É um composto muito tóxico para a vida aquática e terrestre, tanto de animais como de plantas. Seus efeitos prejudiciais podem permanecer no meio ambiente.

Referências

NOS. Biblioteca Nacional de Medicina. (2019). Iodeto de prata. Recuperado de pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
Curic, M. e Janc, D. (2013). Deposição úmida do agente de semeadura após atividades de modificação do clima. Environ Sci Pollut Res 20, 6344-6350 (2013). Recuperado de link.springer.com.
Witten, N.M. (2016). A Química da Fotografia. Tese Sênior. Universidade da Carolina do Sul. Columbia. Recuperado de scholarcommons.sc.edu.
Lide, D.R. (editor) (2003). CRC Handbook of Chemistry and Physics. 85^º CRC Press.
Tauanov, Z. e Inglezakis, V.J. (2019). Remoção de iodeto da água usando zeólitas sintéticas impregnadas com nanopartículas de prata. Science of the Total Environment 682 (2019) 259-270. Recuperado de sciencedirect.com.
Fundação Wikimedia. (2020). Iodeto de prata. Recuperado de en.wikipedia.org.
Matsuura, Y. (2013). Fibras ópticas para aplicações médicas. Em Lasers para Aplicações Médicas. Recuperado de sciencedirect.com.