Silbernitrat - Silver nitrate

Silbernitrat
Namen
	IUPAC-Name Silbernitrat
	Systematischer IUPAC-Name Silber(I)-nitrat
	Andere Namen Salpetersäure Silber(1+) Salz ; Lapis infernalis ; Silbernitrat
Bezeichner
CAS-Nummer
3D-Modell ( JSmol )
ChEBI
ChEMBL
ChemSpider
ECHA-Infokarte	100.028.958
EG-Nummer
PubChem- CID
RTECS-Nummer
UNII
UN-Nummer	1493
CompTox-Dashboard ( EPA )
	InChI InChI=1S/Ag.NO3/c;2-1(3)4/q+1;-1 Schlüssel: SQGYOTSLMSWVJD-UHFFFAOYSA-N ; InChI=1/Ag.NO3/c;2-1(3)4/q+1;-1 Schlüssel: SQGYOTSLMSWVJD-UHFFFAOYAW ;
	LÄCHELN [N+](=O)([O-])[O-].[Ag+];
Eigenschaften
Chemische Formel	Ag N O 3
Molmasse	169,872 g·mol -1
Aussehen	farbloser Feststoff
Geruch	Geruchlos
Dichte	4,35 g/cm 3 (24 °C) ; 3,97 g/cm 3 (210 °C)
Schmelzpunkt	209,7 °C (409,5 °F; 482,8 K)
Siedepunkt	440 °C (824 °F; 713 K) ; zersetzt sich
Löslichkeit in Wasser	122 g/100 ml (0 °C) ; 170 g/100 ml (10 °C) ; 256 g/100 ml (25 °C) ; 373 g/100 ml (40 °C) ; 912 g/100 ml (100 °C)
Löslichkeit	Löslich in Aceton , Ammoniak , Ether , Glycerin
Löslichkeit in Essigsäure	0,776 g/kg (30 °C) ; 1,244 g/kg (40 °C) ; 5,503 g/kg (93 °C)
Löslichkeit in Aceton	0,35 g/100 g (14 °C) ; 0,44 g/100 g (18 °C)
Löslichkeit in Benzol	0,22 g/kg (35 °C) ; 0,44 g/kg (40,5 °C)
Löslichkeit in Ethanol	3,1 g/100 g (19 °C)
Löslichkeit in Ethylacetat	2,7 g/100 g (20 °C)
log P	0,19
Magnetische Suszeptibilität (χ)	−45,7·10 −6 cm 3 /mol
Brechungsindex ( n D )	1.744
Viskosität	3,77 cP (244 °C) ; 3,04 cP (275 °C)
Struktur
Kristallstruktur	Orthorhombisch, oP56
Raumgruppe	P2 1 2 1 2 1 , Nr. 19
Punktgruppe	222
Gitterkonstante	a = 6,992(2) , b = 7,335(2) Å, c = 10,125(2) Å α = 90°, β = 90°, γ = 90°
Thermochemie
Wärmekapazität ( C )	93,1 J/mol·K
Std molare ; Entropie ( S o 298 )	140,9 J/mol·K
Std ; Bildungsenthalpie (Δ f H ⦵ 298 )	−124,4 kJ/mol
Gibbs freie Energie (Δ f G ˚)	−33,4 kJ/mol
Pharmakologie
ATC-Code	D08AL01 ( WER )
Gefahren
Hauptgefahren	Reagiert explosionsartig mit Ethanol. Giftig. Ätzend.
GHS-Piktogramme
GHS-Signalwort	Achtung
GHS-Gefahrenhinweise	H272 , H314 , H410
GHS-Sicherheitshinweise	P220 , P273 , P280 , P305+351+338 , P310 , P501
NFPA 704 (Feuerdiamant)	3 0 2 OCHSE
	Letale Dosis oder Konzentration (LD, LC):
LD Lo ( niedrigste veröffentlichte )	800 mg/kg (Kaninchen, oral) ; 20 mg/kg (Hund, oral)
	Sofern nicht anders angegeben, beziehen sich die Daten auf Materialien im Standardzustand (bei 25 °C [77 °F], 100 kPa).
	überprüfen ( was ist ?)
	Infobox-Referenzen

Kristalle von Silbernitrat unter einem Mikroskop.

Silbernitrat ist eine anorganische Verbindung mit der chemischen Formel AgNO
₃. Dieses Salz ist ein vielseitiger Vorläufer vieler anderer Silberverbindungen , wie sie beispielsweise in der Fotografie verwendet werden . Es ist weit weniger lichtempfindlich als die Halogenide . Es wurde einst als lunares Ätzmittel bezeichnet, weil Silber von den alten Alchemisten, die Silber mit dem Mond in Verbindung brachten, Luna genannt wurde.

In festem Silbernitrat sind die Silberionen dreifach koordiniert in einer trigonal-planaren Anordnung.

Entdeckung

Albertus Magnus dokumentierte im 13. Jahrhundert die Fähigkeit von Salpetersäure, Gold und Silber durch Auflösen des Silbers zu trennen . Magnus bemerkte, dass die resultierende Silbernitratlösung die Haut schwärzen könnte.

Synthese

Silbernitrat kann durch Reaktion von Silber, wie Silberbarren oder Silberfolie, mit Salpetersäure hergestellt werden , was zu Silbernitrat, Wasser und Stickoxiden führt . Reaktionsnebenprodukte hängen von der Konzentration der verwendeten Salpetersäure ab.

3 Ag + 4 HNO ₃ (kalt und verdünnt) → 3 AgNO ₃ + 2 H ₂ O + NO

Ag + 2 HNO ₃ (heiß und konzentriert) → AgNO ₃ + H ₂ O + NO ₂

Dies wird unter einem Abzug durchgeführt, da während der Reaktion giftige Stickoxide freigesetzt werden.

Reaktionen

Eine typische Reaktion mit Silbernitrat besteht darin, einen Kupferstab in einer Silbernitratlösung zu suspendieren und einige Stunden zu belassen. Das Silbernitrat reagiert mit Kupfer zu haarähnlichen Kristallen aus Silbermetall und einer blauen Lösung von Kupfernitrat :

2 AgNO ₃ + Cu → Cu(NO ₃ ) ₂ + 2 Ag

Silbernitrat zersetzt sich beim Erhitzen:

2 AgNO ₃ (l) → 2 Ag (s) + O ₂ (g) + 2 NO ₂ (g)

Qualitativ ist die Zersetzung unterhalb des Schmelzpunktes vernachlässigbar, wird aber bei etwa 250 °C merklich und zersetzt sich bei 440 °C vollständig.

Die meisten Metallnitrate zersetzen sich thermisch zu den entsprechenden Oxiden , aber Silberoxid zersetzt sich bei einer niedrigeren Temperatur als Silbernitrat, so dass die Zersetzung von Silbernitrat stattdessen elementares Silber ergibt.

Verwendet

Vorläufer anderer Silberverbindungen

Silbernitrat ist das billigste Silbersalz; es bietet noch einige andere Vorteile. Es ist im Gegensatz zu Silberfluoroborat und Silberperchlorat nicht hygroskopisch . Es ist relativ lichtstabil. Schließlich löst es sich in zahlreichen Lösungsmitteln, einschließlich Wasser. Das Nitrat kann leicht durch andere Liganden ersetzt werden , wodurch AgNO ₃ vielseitig einsetzbar ist. Behandlung mit Lösungen von Halogenidionen ergibt einen Niederschlag von AgX (X = Cl, Br, I). Bei der Herstellung fotografischer Filme wird Silbernitrat mit Halogenidsalzen von Natrium oder Kalium behandelt, um in situ unlösliches Silberhalogenid in fotografischer Gelatine zu bilden , die dann auf Triacetat- oder Polyesterstreifen aufgetragen wird . In ähnlicher Weise wird Silbernitrat verwendet, um einige Sprengstoffe auf Silberbasis wie das Fulminat , Azid oder Acetylid durch eine Fällungsreaktion herzustellen .

Die Behandlung von Silbernitrat mit Base ergibt dunkelgraues Silberoxid :

2 AgNO ₃ + 2 NaOH → Ag ₂ O + 2 NaNO ₃ + H ₂ O

Halogenid-Abstraktion

Das Silberkation Ag⁺
, reagiert schnell mit Halogenidquellen unter Bildung des unlöslichen Silberhalogenids, das bei Verwendung von Br- ein cremefarbener Niederschlag ist, bei Cl . ein weißer Niederschlag⁻
verwendet wird und ein gelber Niederschlag, wenn I⁻
wird genutzt. Diese Reaktion wird häufig in der anorganischen Chemie verwendet, um Halogenide zu abstrahieren:

Ag⁺
(wässrig) + X⁻
(aq) → AgX(s)

wo X⁻
= Cl⁻
, Br⁻
, oder ich⁻
.

Andere Silbersalze mit nicht-koordinierenden Anionen , nämlich Silbertetrafluoroborat und Silberhexafluorophosphat, werden für anspruchsvollere Anwendungen verwendet.

In ähnlicher Weise wird diese Umsetzung in verwendeten analytischen Chemie die Anwesenheit zu bestätigen , Chlorid , Bromid oder Iodid - Ionen . Proben werden typischerweise mit verdünnter Salpetersäure angesäuert, um störende Ionen, zB Carbonationen und Sulfidionen , zu entfernen . Dieser Schritt vermeidet eine Verwechslung von Silbersulfid- oder Silbercarbonat- Niederschlägen mit denen von Silberhalogeniden. Die Farbe des Niederschlags variiert je nach Halogenid: weiß ( Silberchlorid ), blassgelb/creme ( Silberbromid ), gelb ( Silberjodid ). AgBr und insbesondere AgI zersetzen sich durch Licht zum Metall, was durch eine gräuliche Farbe auf belichteten Proben belegt wird.

Dieselbe Reaktion wurde auf Dampfschiffen verwendet, um festzustellen, ob Kesselspeisewasser mit Meerwasser verunreinigt war oder nicht . Es wird immer noch verwendet, um festzustellen, ob Feuchtigkeit auf ehemals trockener Ladung das Ergebnis von Kondensation aus feuchter Luft oder von durch den Rumpf austretendem Meerwasser ist.

Organische Synthese

Silbernitrat wird in der organischen Synthese vielfältig eingesetzt , zB zur Entschützung und Oxidation. Ag⁺
bindet Alkene reversibel, und Silbernitrat wurde verwendet, um Mischungen von Alkenen durch selektive Absorption zu trennen. Das resultierende Addukt kann mit Ammoniak zersetzt werden , um das freie Alken freizusetzen. Silbernitrat ist in Wasser gut löslich, aber in den meisten organischen Lösungsmitteln schlecht löslich, außer Acetonitril (111,8 g/100 g, 25 °C).

Biologie

In der Histologie wird Silbernitrat zur Silberfärbung , zum Nachweis von retikulären Fasern, Proteinen und Nukleinsäuren verwendet . Aus diesem Grund wird es auch zum Nachweis von Proteinen in PAGE- Gelen verwendet. Es kann als Färbemittel in der Rasterelektronenmikroskopie verwendet werden .

Unauslöschliche Tinte

Silbernitrat erzeugt beim Auftragen auf die Haut lang anhaltende Flecken. Ein Wahlfleck verwendet dies, um einen Finger von Personen zu markieren, die bei einer Wahl gewählt haben, um eine einfache Identifizierung zu ermöglichen, um Doppelabstimmungen zu vermeiden.

Medizin

Mikroskopische Aufnahme, die einen mit Silbernitrat (braun) markierten Operationsrand zeigt .

Silbersalze haben antiseptische Eigenschaften. Im Jahr 1881 führte Credé die Anwendung verdünnter AgNO ₃ -Lösungen in den Augen von Neugeborenen bei der Geburt ein, um die Kontraktion von Gonorrhoe durch die Mutter zu verhindern , die zur Erblindung führen könnte. (Stattdessen werden jetzt moderne Antibiotika verwendet.)

Zu Stäbchen geformtes geschmolzenes Silbernitrat wurde traditionell als "Mondätzung" bezeichnet. Es wird als Kauterisationsmittel verwendet, um beispielsweise Granulationsgewebe um ein Stoma zu entfernen . General Sir James Abbott bemerkte in seinen Tagebüchern, dass es 1827 in Indien von einem britischen Chirurgen in Wunden in seinem Arm, die durch den Biss eines verrückten Hundes entstanden waren, infundiert wurde, um die Wunden zu kauterisieren und das Auftreten von Tollwut zu verhindern.

Silbernitrat wird verwendet, um oberflächliche Blutgefäße in der Nase zu verätzen, um Nasenbluten zu verhindern.

Zahnärzte manchmal Silbernitrat-infundiert Tupfer verwenden , um zu heilen Mundgeschwüre . Silbernitrat wird von einigen Podologen verwendet , um Zellen im Nagelbett abzutöten.

Der kanadische Arzt CA Douglas Ringrose erforschte die Verwendung von Silbernitrat für Sterilisationsverfahren und glaubte, dass Silbernitrat verwendet werden könnte, um die Eileiter zu blockieren und zu korrodieren. Die Technik war wirkungslos.

Desinfektion

Es wurde viel geforscht, um die Fähigkeit des Silberions zur Inaktivierung von Escherichia coli zu untersuchen , einem Mikroorganismus, der üblicherweise als Indikator für fäkale Kontamination und als Ersatz für Krankheitserreger bei der Trinkwasseraufbereitung verwendet wird. Die in Inaktivierungsexperimenten untersuchten Silbernitratkonzentrationen reichen von 10–200 Mikrogramm pro Liter als Ag ⁺ . Die antimikrobielle Aktivität von Silber wurde vor der Entdeckung moderner Antibiotika, als es fast nicht mehr verwendet wurde, in vielen Anwendungen eingesetzt. Die Assoziation mit Argyrie machte die Verbraucher misstrauisch und führte dazu, dass sie sich davon abwendeten, wenn sie eine Alternative erhielten.

Gegen Warzen

Durch Silbernitrat verfärbte Haut

Wiederholte tägliche Anwendung von Silbernitrat kann eine ausreichende Zerstörung von Haut induzieren Warzen , aber gelegentlich pigmentierte Narben entwickeln können. In einer placebokontrollierten Studie mit 70 Patienten führte Silbernitrat über neun Tage zu einer Beseitigung aller Warzen bei 43 % und zu einer Verbesserung der Warzen bei 26 % einen Monat nach der Behandlung im Vergleich zu 11 % bzw. 14 % in der Placebogruppe .

Sicherheit

Als Oxidationsmittel sollte Silbernitrat ordnungsgemäß getrennt von organischen Verbindungen gelagert werden. Trotz seiner häufigen Verwendung in extrem niedrigen Konzentrationen zur Vorbeugung von Gonorrhoe und zur Kontrolle von Nasenbluten ist Silbernitrat immer noch sehr giftig und ätzend. Kurze Exposition führt zu keinen unmittelbaren Nebenwirkungen außer den violetten, braunen oder schwarzen Flecken auf der Haut, aber bei konstanter Exposition gegenüber hohen Konzentrationen werden Nebenwirkungen wie Verbrennungen bemerkbar. Langzeitexposition kann Augenschäden verursachen. Silbernitrat ist bekanntlich haut- und augenreizend. Silbernitrat wurde nicht gründlich auf potenzielle krebserzeugende Wirkung untersucht .

Silbernitrat ist derzeit in Wasserquellen von der US-Umweltschutzbehörde nicht reguliert. Wenn sich jedoch mehr als 1 Gramm Silber im Körper ansammelt, kann sich eine so genannte Argyrie entwickeln. Argyria ist ein dauerhafter kosmetischer Zustand, bei dem die Haut und die inneren Organe eine blaugraue Farbe annehmen. Die US-Umweltschutzbehörde hatte bis 1990 eine Höchstgrenze für Silber im Wasser, als festgestellt wurde, dass die Argyrie trotz der Verfärbung die Funktion der betroffenen Organe nicht beeinträchtigt. Argyria wird häufiger mit dem Konsum kolloidaler Silberlösungen als mit Silbernitrat in Verbindung gebracht, da es nur in extrem geringen Konzentrationen zur Desinfektion des Wassers eingesetzt wird. Es ist jedoch immer noch wichtig, vorsichtig zu sein, bevor Sie irgendeine Art von Silberionenlösung einnehmen.