Ag là gì? Ag hóa trị mấy? Nguyên tử khối của Ag là bao nhiêu? Đây là những câu hỏi mà nhiều em học sinh thường gửi về để tìm hiểu về nguyên tố Bạc trong bảng tuần hoàn hóa học. Trong bài viết này, chúng ta sẽ cùng nhau khám phá những thông tin hữu ích và đầy đủ về Bạc.
Ag là gì?
Bạc (Ag) là một trong những nguyên tố kim loại quý hiếm có trong bảng tuần hoàn hóa học. Đây là một kim loại chuyển tiếp có màu trắng, tính mềm, dẻo và có khả năng dẫn điện và dẫn nhiệt cao nhất trong số các nguyên tố kim loại. Bạc có khối lượng riêng là 10,49 g/cm3.
Trong tự nhiên, bạc tồn tại dưới hai dạng chính: dạng nguyên chất (bạc tự nhiên) và dạng hợp kim (hợp kim với vàng và các kim loại khác). Nó cũng được tìm thấy trong các khoáng vật như argentit hoặc chlorargyrit. Hiện nay, phần lớn lượng bạc được sản xuất trên toàn cầu là sản phẩm phụ của quá trình khai thác và chế biến một số kim loại khác như đồng, vàng, chì hoặc kẽm.
Bạc đã được coi là một kim loại quý có giá trị từ xa xưa. Nó thường được sử dụng để làm tiền xu, đồ trang sức, chén đũa và nhiều vật dụng khác trong các gia đình thịnh vượng. Trong ngành công nghiệp hiện đại, bạc nguyên chất được sử dụng như chất dẫn, chất tiếp xúc, trong quá trình tráng gương và trong một số phản ứng hóa học đòi hỏi điện phân. Các hợp chất bạc chủ yếu được sử dụng trong sản xuất phim ảnh và làm chất tẩy khuẩn, thậm chí có thể thay thế chất kháng sinh trong lĩnh vực y học.
Ag hóa trị mấy?
Bạc (Ag) có hóa trị là 1+ hoặc 2+. Trạng thái oxi hóa ổn định nhất hóa trị của bạc (Ag) luôn là 1+. Tuy nhiên, trong một số hợp chất, bạc có thể có hóa trị là 2+.
- Trong hóa trị 1+, bạc mất đi một electron để trở thành ion Ag+, có cấu trúc điện tử bên ngoài là 4d10. Ion Ag+ thường xuất hiện trong các hợp chất bạc không hòa tan trong nước, như nitrat bạc (AgNO3) hoặc clorua bạc (AgCl).
- Trong hóa trị 2+, bạc mất đi hai electron để trở thành ion Ag2+, có cấu trúc điện tử bên ngoài là 4d9. Ion Ag2+ không phổ biến và thường gặp trong các hợp chất bạc đặc biệt và phức tạp.
Nguyên tử khối của Ag là bao nhiêu?
Nguyên tử khối của bạc (Ag) là khoảng 107,8682 g/mol. Trong bảng tuần hoàn hóa học, bạc (Ag) nằm ở ô số 47, và thuộc nhóm IB (hay nhóm 11). Bạc có 1 electron ở lớp ngoài cùng và có liên kết kim loại mạnh.
Vị trí và cấu tạo nguyên tử của Ag (Bạc):
- Ký hiệu hóa học: Ag
- Số hiệu nguyên tử: 47
- Chu kỳ: 5
- Nhóm nguyên tố: Kim loại chuyển tiếp
- Số oxi hóa: 1, 2, 3
- Độ âm điện: 1,9
- Cấu hình electron: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d10 5s1
- Trạng thái: Rắn
- Nhiệt độ sôi: 21620C
- Nhiệt độ nóng chảy: 961,930C
- Độ dẫn điện: 429 Wm-1K-1
- Nhiệt dung riêng: 0,232 JK-1g-1
- Độ cứng theo thang Mohs: 2,7
- Thời điểm phát hiện: Từ thời cổ đại
- Điện dẫn suất: 6,3.107 Sm-1
- Điện trở suất: 0,0152.10-6Ω.m
- Đồng vị bền: 2
- Đồng vị không bền: 25
Tính chất vật lý của Ag (Bạc)
Một số tính chất vật lý cơ bản của bạc (Ag) như sau:
- Trạng thái vật chất: Bạc là một kim loại chất rắn ở nhiệt độ phòng.
- Màu sắc: Bạc có màu trắng bóng và độ sáng cao.
- Điểm nóng chảy: Điểm nóng chảy của bạc là khoảng 961,930C (tương đương 1763,20F). Điều này có nghĩa là bạc sẽ chuyển từ trạng thái rắn sang trạng thái lỏng khi nhiệt độ đạt đến giá trị này.
- Điểm sôi: Bạc có điểm sôi là khoảng 21620C (39240F). Điều này chỉ ra rằng nhiệt độ cần thiết để bạc chuyển từ trạng thái lỏng sang trạng thái khí là rất cao.
- Khối lượng riêng: Khối lượng riêng của bạc là khoảng 10,49g/cm3. Điều này cho thấy bạc có khối lượng cao so với thể tích của nó.
- Độ dẫn điện và dẫn nhiệt: Bạc có tính dẫn điện và dẫn nhiệt tốt. Nó là một trong những kim loại tốt nhất trong việc truyền dẫn điện và nhiệt.
- Dẻo và có tính đàn hồi: Bạc có tính chất dẻo và có thể kéo dãn mà không bị gãy. Nó cũng có tính đàn hồi, tức là có khả năng trở lại hình dạng ban đầu sau khi bị uốn cong hoặc biến dạng.
- Tương tác ánh sáng: Bạc có khả năng tương tác với ánh sáng, làm cho nó trở thành một vật liệu quan trọng trong các ứng dụng quang học và điện tử.
Các tính chất hóa học của Ag là gì?
Ion Ag+ có tính oxi hóa mạnh dù là một trong những kim loại quý kém hoạt động. Bạc có thể tác dụng với phi kim, axit và một số chất khác. Hãy cùng tìm hiểu chi tiết như sau:
Bạc tác dụng với phi kim
Trong không khí, bạc không bị oxi hóa dù có sự tác động của nhiệt độ cao. Tuy nhiên, khi tác dụng với Ozon sẽ tạo thành bạc oxit theo phương trình:
2Ag + O3 → Ag2O + O2
Bạc tác dụng với axit
Bạc không phản ứng với các axit như HCl, H2SO4 ở dạng loãng. Tuy nhiên, nó sẽ tác dụng với các axit có tính oxi hóa cực mạnh như H2SO4 đặc, nóng và HNO3 theo phương trình:
3Ag + 4HNO3 (loãng) → 3AgNO3 + NO + 2H2O
2Ag + 2H2SO4 (đặc, nóng) → Ag2SO4 + SO2 + 2H2O
Bạc tác dụng với một số chất khác
Trong không khí hoặc nước có sự xuất hiện của hidro sunfua sẽ khiến bạc chuyển sang màu đen theo phương trình:
4Ag + 2H2S + O2 (khí) → 2Ag2S + 2H2O
Khi có mặt của oxy già, bạc có thể tác dụng với axit HF theo phương trình:
2Ag + 2HF (đặc) + H2O2 → 2AgF + 2H2O
2Ag + 4KCN (đặc) + H2O2 → 2K[Ag(CN)2] + 2KOH
Trạng thái tự nhiên của Ag (Bạc)
Bạc tự nhiên tồn tại dưới dạng hỗn hợp của các đồng vị, trong đó Ag107 và Ag109 là hai đồng vị ổn định nhất. Đồng vị Ag107 chiếm tỷ lệ phổ biến nhất, chiếm khoảng 51,839% trong tổng lượng bạc tự nhiên.
Trong tự nhiên, bạc thường kết hợp với các nguyên tố khác để tạo thành các khoáng chất. Các khoáng chất phổ biến chứa bạc bao gồm argentit (Ag2S) và silver horn (AgCl). Argentit là một khoáng chất sulfua bạc, trong khi silver horn là một dạng clorua bạc. Bạc cũng có thể tồn tại dưới dạng hợp chất với lưu huỳnh (S), asen (As), antimon (Sb) hoặc các nguyên tố khác.
Các nguồn chính của bạc được khai thác từ các khoáng chất chứa đồng, đồng-niken, vàng, chì và chì-kẽm. Các quốc gia như Canada, Mexico, Peru, Úc và Mỹ có các mỏ bạc quan trọng và cung cấp một lượng lớn bạc cho thị trường toàn cầu. Các hoạt động khai thác bạc rộng rãi được tiến hành để tách riêng bạc từ các quặng chứa nhiều kim loại khác.
Cách điều chế Ag trong công nghiệp
Trong công nghiệp, bạc thô được tinh chế bằng phương pháp điện phân. Xianua là phương pháp được sử dụng để điều chế khoảng 20% lượng bạc từ quặng nghèo Ag2S. Quá trình này bao gồm nghiền quặng Ag2S, ướt quặng với dung dịch NaCN để tạo thành dạng bùn nhão.
Sau đó, Na2S được thêm vào để tạo phản ứng với NaCN trong điều kiện có không khí, giúp quặng tan ra nhiều hơn. Tiếp theo, kẽm bụi được sử dụng để kết tủa bạc, sau đó dùng dung dịch H2SO4 để hoà tan kẽm dư, từ đó thu được bạc nguyên chất.
Ag2S + 4NaCN ⇌ 2Na[Ag(CN)2] + Na2S
2Na2S + 2NaCN + 2H2O + O2 ⇌ 2NaSCN + 4NaOH
2Na[Ag(CN)2] + Zn → Na2[Zn(CN)4] + 2Ag
Ứng dụng của Ag (Bạc) hiện nay
Bạc là một nguyên tố kim loại có ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Dưới đây là một số ứng dụng chính của bạc (Ag) hiện nay:
- Đồ trang sức: Bạc được sử dụng rộng rãi để làm đồ trang sức như vòng cổ, nhẫn, bông tai và vòng đeo tay. Với màu sắc trắng bóng và tính chất mềm dẻo, bạc tạo nên các mẫu trang sức đẹp và phong cách.
- Tiền xu: Bạc đã từng được sử dụng để làm tiền xu và vật trao đổi giá trị. Ngày nay, mặc dù không còn sử dụng rộng rãi như trước đây, nhưng tiền bạc vẫn được sản xuất và thu thập như đồng thời trang sức và đồ sưu tập.
- Ngành công nghiệp điện tử: Bạc là một chất dẫn điện tốt, và nó được sử dụng trong sản xuất các thành phần điện tử như dây chuyền, chân cắm và các bề mặt dẫn điện. Bạc cũng được sử dụng trong công nghệ solar để tạo ra các điện cực dẫn điện hiệu suất cao.
- Tráng gương: Bạc được sử dụng để tráng lớp phản xạ trong gương. Lớp tráng bạc tạo ra hiệu ứng phản chiếu cao, cho phép gương phản chiếu hình ảnh rõ ràng.
- Trong y học: Bạc có tính chất kháng khuẩn và antiseptic, nên nó được sử dụng trong các sản phẩm y tế như băng gạc bạc và đinh bạc. Nó cũng có ứng dụng trong lĩnh vực điều trị diện rộng, từ vết thương nhỏ đến các bề mặt diện rộng trên da.
- Công nghệ in: Bạc được sử dụng trong công nghệ in in ấn, bao gồm in chữ, in offset và in nhiệt. Mực bạc tạo ra các bề mặt in có độ bóng cao và khả năng tương tác tốt với chất liệu in.
- Công nghiệp hóa chất: Bạc và hợp chất của nó được sử dụng trong sản xuất phim ảnh, chất tẩy khuẩn và trong một số ứng dụng công nghiệp hóa chất khác.
Như vậy, chúng ta đã cùng nhau điểm qua về nguyên tố Bạc (Ag), từ đặc điểm vật lý, tính chất hóa học, các phương pháp điều chế và ứng dụng của nó trong cuộc sống hàng ngày. Hy vọng bài viết sẽ giúp các em hiểu rõ hơn về Ag và học hóa cũng như khám phá thêm nhiều kiến thức hóa học bổ ích khác tại Dnulib.
