В эксперименте при смешении растворов AgNO3 и NaCl образуется белый осадок, который при освещении постепенно темнеет — каковы химические процессы, стоящие за образованием и фотодеградацией осадка, и какие практические выводы можно сделать для хранения и использования таких веществ

1 Ноя в 10:19
3 +1
0
Ответы
1
Кратко — что происходит и что делать.
1) Образование осадка
- Реакция: AgNO3(aq)+NaCl(aq)→AgCl(s)+NaNO3(aq)\mathrm{AgNO_3(aq)}+\mathrm{NaCl(aq)}\rightarrow\mathrm{AgCl(s)}+\mathrm{NaNO_3(aq)}AgNO3 (aq)+NaCl(aq)AgCl(s)+NaNO3 (aq).
- Причина: малое произведение растворимости AgCl\mathrm{AgCl}AgCl, Ksp(AgCl)≈1.8×10−10K_{sp}(\mathrm{AgCl})\approx 1.8\times10^{-10}Ksp (AgCl)1.8×1010, поэтому при достаточных концентрациях Ag+\mathrm{Ag^+}Ag+ и Cl−\mathrm{Cl^-}Cl выпадает белый осадок.
2) Механизм фотодеградации (почему темнеет)
- При попадании света происходит фотоинициация с образованием электрона и радикала хлора: Cl−+hν→Cl∙+e−\mathrm{Cl^-}+h\nu\rightarrow\mathrm{Cl^\bullet}+e^-Cl+hνCl+e.
- Осаждённый ионы серебра захватывают эти электроны: Ag++e−→Ag0\mathrm{Ag^+}+e^-\rightarrow\mathrm{Ag^0}Ag++eAg0. Мелкие атомы серебра агрегируют в коллоидные кластеры — они дают тёмный/чёрный цвет.
- Обобщённая суммарная реакция (упрощённо): 2AgCl→hν2Ag+Cl22\mathrm{AgCl}\xrightarrow{h\nu}2\mathrm{Ag}+ \mathrm{Cl_2}2AgClhν 2Ag+Cl2 .
- Вовлечены поверхностные дефекты, следы органических восстановителей и кислород/влага, которые ускоряют образование металлического серебра или побочных продуктов (HOCl и пр.).
3) Практические выводы для хранения и использования
- Хранить в темноте (янтарная/непрозрачная посуда, фольга) и по возможности в прохладе — свет и тепло ускоряют фотореакции.
- Избегать наличия органических примесей и восстановителей (бытовой жир, спирты и т.п.), они ускоряют восстановление Ag+\mathrm{Ag^+}Ag+ до Ag0\mathrm{Ag^0}Ag0.
- Если нужно сохранить осадок — хранить в темной влажной среде/пасте или в герметичной непрозрачной таре; для особо чувствительных образцов — под инертным газом (N2).
- Для растворов серебра (AgNO3) — хранить в тёмных стеклянных флаконах, плотно закрывать, избегать длительного хранения.
- Утилизация/восстановление: серебросодержащие отходы — как опасные; собирать отдельно, возвращать на переработку или осаждать/восстанавливать специально (например восстановление металлическим железом в растворе) с соблюдением правил утилизации.
- При работе — минимизировать экспозицию на свет (работать в тусклом освещении или под желтыми/красными лампами, если нужно).
Этого достаточно, чтобы объяснить тёмнение и принять меры по хранению и обращению.
1 Ноя в 11:02
Не можешь разобраться в этой теме?
Обратись за помощью к экспертам
Гарантированные бесплатные доработки в течение 1 года
Быстрое выполнение от 2 часов
Проверка работы на плагиат
Поможем написать учебную работу
Прямой эфир