Валентность серебра
Общие сведения о валентности серебра
Серебро представляет собой металл белого цвета с гранецентрированной кубической решеткой. Серебро характеризуется исключительной пластичностью и превосходит другие металлы по теплопроводности и электрической проводимости. Плотность 10,5 г/см3. Температура плавления 961,2oС, кипения 2170oС.
Валентность серебра в соединениях
Серебро – сорок седьмой по счету элемент Периодической таблицы Д.И. Менделеева. Он находится в пятом периоде в IВ группе. В ядре атома серебра содержится 47 протонов и 61 нейтрон (массовое число равно 108). В атоме серебра есть пять энергетических уровней, на которых находятся 47 электронов (рис. 1).
Рис. 1. Строение атома серебра.
Электронная формула атома серебра в основном состоянии имеет следующий вид:
1s22s22p63s23p63d104s24p64d95s2.
А энергетическая диаграмма (строится только для электронов внешнего энергетического уровня, которые по-другому называют валентными):
Наличие одного неспаренного электрона свидетельствует о том, что серебро проявляет валентность I в своих соединениях (Ag2O, AgNO3, AgCl, Ag2S и т.д.).
Известно, что для серебра также характерна валентность II (AgO, AgF2).
Примеры решения задач
| Задание | Вычислите массовую долю нитрата серебра в растворе, полученном при растворении соли массой 40 г в воде количеством 20 моль. |
| Решение | Найдем массу воды (молярная масса 18г/моль):
m = n × M; m (H2O) = n (H2O)× M (H2O); m (H2O)= 20 × 18 = 360 г. Рассчитаем массу раствора нитрата серебра: msolution(AgNO3) = m(AgNO3) + m(H2O); msolution(AgNO3) = 40 + 360 = 400 г. Вычислим массовую долю нитрата серебра в растворе: ω(AgNO3)=m(AgNO3) / msolution(AgNO3) × 100%; ω (AgNO3)=40 / 400 × 100% = 10%. |
| Ответ | Массовая долю нитрата серебра в растворе равна 10%. |
| Задание | При растворении 3 г сплава меди и серебра в концентрированной азотной кислоте получили 7,34 г смеси нитратов. Определите массовые доли металлов в сплаве. |
| Решение | Запишем уравнения реакций взаимодействия металлов, представляющих собой сплав (медь и серебро), в концентрированной азотной кислоте:
Cu + 4HNO3= Cu(NO3)2+ 2NO2+ 2H2O (1); Ag + 2HNO3= AgNO3+ NO2+ H2O (2). В результате реакции образуется смесь, состоящая из нитрата серебра и нитрата меди (II). Пусть количество вещества меди в сплаве составляет х моль, а количество вещества серебра – у моль. Тогда массы этих металлов будут равны (молярная масса меди 64 г/моль, серебра – 108 г/моль): m = n × M; m (Cu) = n (Cu) × M (Cu); m (Cu)= x × 64 = 64x. m (Ag) = n (Ag) × M (Ag); m (Ag)= x × 108 = 108y. Согласно условию задачи, масса сплава равна 3 г, т.е.: m (Cu) + m (Ag) = 3; 64х + 108у = 3. По уравнению (1) n(Cu) : n(Cu(NO3)2) = 1:1, значит n(Cu(NO3)2) = n(Cu) =х. Тогда масса нитрата меди (II) составляет (молярная масса равна 188 г/моль) 188х. Согласно уравнению (2), n(Ag) : n(AgNO3) = 1:1, значит n(AgNO3) = n(Ag) =y. Тогда масса нитрата серебра составляет (молярная масса равна 170 г/моль) 170y. По условию задачи масса смеси нитратов равна 7,34 г: m (Cu(NO3)2) + m (AgNO3) =7,34 ; 188х + 170у = 7,34. Получили систему уравнений с двумя неизвестными: Выразим из первого уравнения х и подставим это значение во второе уравнение, т.е. решим систему методом подстановки. y =0,01. Значит количество вещества серебра равно 0,01 моль. Тогда, масса серебра в сплаве равна: m (Ag) = n (Ag) × M (Ag) = 0,01 × 108 = 1,08г. Не вычисляя x можно найти массу меди в сплаве: m (Cu) = malloy– m (Ag) = 3 – 1,08 = 1,92 г. Определим массовые доли металлов в смеси: ω(Me)= m(Me) / malloy × 100%; ω (Cu)= 1,92 / 3 × 100% = 64%; ω (Ag)= 1,08 / 2 × 100% = 36%. |
| Ответ | Массовая доля меди в сплаве равна 64%, серебра – 36%. |
![\[ \begin{cases} 4х + 108у = 3 \\ 188х + 170у = 7,34 \end{cases} \]](http://ru.solverbook.com/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-bbdc4ee63a39a240d9293928a8772950_l3.png "Rendered by QuickLaTeX.com")
