鉻酸銀
編輯鉻酸銀是一種無機化合物,分子式為Ag2CrO4,為具有獨特顏色的棕紅色晶體。 該化合物不溶,其沉淀表明可溶性鉻酸鹽與銀前體鹽(通常為鉻酸鉀/鈉與硝酸銀)之間發生反應。 該反應對于實驗室中的兩種用途很重要:在分析化學中,它構成了銀計量學莫爾法的基礎,而在神經科學中,它用于顯微鏡染色神經元的高爾基體方法。
除上述之外,該化合物還作為廢水處理的光催化劑進行了測試。 然而,鉻酸銀最重要的實際和商業應用是它在 Li-Ag2CrO4 電池中的應用,這是一種主要用于人工起搏器設備的鋰電池。
至于所有鉻酸鹽,即六價鉻,該化合物具有毒性、致癌性和遺傳毒性的危險,以及巨大的環境危害。
準備
編輯鉻酸銀通常由鉻酸鉀 (K2CrO4) 和硝酸銀 (AgNO3) 在純凈水中發生鹽復分解反應生成 - 鉻酸銀將從水性反應混合物中沉淀出來:
2 AgNO3(aq) + K2CrO4(aq) → 2 KNO3(aq) + Ag2CrO4(s)
這是因為鉻酸銀的溶解度非常低(Ksp = 2.4×10-12 或 6.5×10-5 mol/L)。
通過上述反應形成不溶性 Ag2CrO4 納米結構,并通過聲化學、模板輔助合成或水熱法實現了對粒徑和形狀的良好控制。
結構和性質
編輯晶體結構
該化合物是多晶型的,可以根據溫度呈現出兩種晶體結構:在較高溫度下為六方晶型,在較低溫度下為正交晶型。 冷卻到低于晶體結構轉變溫度 T = 482 °C 時,六方相轉變為正交相。
正交多晶型是常見的一種,它在 Pnma 空間群中結晶,銀離子有兩種不同的配位環境(一種是四方雙錐,另一種是扭曲四面體)。
顏色
鉻酸銀的特征性磚紅色/acajou 顏色(吸收 λmax = 450 nm)與其他外觀通常為黃色至黃橙色的鉻酸鹽完全不同。 這種吸收差異被假設是由于銀 4d 軌道和鉻酸鹽 e* 軌道之間的電荷轉移躍遷,盡管根據對 UV/Vis 光譜數據的仔細分析,情況似乎并非如此。 相反,λmax 的變化更可能歸因于 Davydov 分裂效應。
應用
編輯銀量法
濃色鉻酸銀的沉淀用于指示在莫爾銀量法中用硝酸銀滴定氯化物的終點。
鉻酸鹽陰離子與銀的反應性低于與鹵化物(例如氯化物)的反應性,因此在兩種離子的混合物中,只會形成氯化銀沉淀:
AgNO3(aq) + Cl?(aq) + CrO2?4(aq) → AgCl(s) + CrO2?4(aq) + NO?3(aq) /sub>
只有當沒有氯化物(或任何鹵素)殘留時,鉻酸銀才會形成并沉淀出來。
在終點之前,溶液呈乳白色檸檬黃色,這是由于已經形成的 AgCl 沉淀懸浮液和溶液中鉻酸鹽離子的黃色。 接近終點時,添加 AgNO3 會導致紅色穩定地更緩慢地消失。 當紅褐色持續存在時(其中有一些灰色的氯化銀斑點),就達到了滴定終點。
此方法僅適用于接近中性的 pH 值:在非常低(酸性)pH 值下,鉻酸銀是可溶的(由于 H2CrO4 的形成),而在堿性 pH 值下,銀以氫氧化物形式沉淀。
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