El sulfuro de plata es un compuesto inorgánico con la fórmula Ag
2S . Un sólido negro denso, es el único sulfuro de plata . Es útil como fotosensibilizador en fotografía . Constituye el deslustre que se forma con el tiempo en los cubiertos y otros objetos de plata. El sulfuro de plata es insoluble en la mayoría de los disolventes, pero se degrada con ácidos fuertes. El sulfuro de plata es una red sólida formada por plata (electronegatividad de 1,98) y azufre (electronegatividad de 2,58) donde los enlaces tienen bajo carácter iónico (aproximadamente 10%).
El sulfuro de plata se produce naturalmente como deslustre de los cubiertos. Cuando se combina con plata, el gas de sulfuro de hidrógeno crea una capa de pátina de sulfuro de plata negra sobre la plata, protegiendo la plata interior de una mayor conversión a sulfuro de plata. [8] Se pueden formar bigotes de plata cuando se forma sulfuro de plata en la superficie de los contactos eléctricos de plata que operan en una atmósfera rica en sulfuro de hidrógeno y alta humedad. [9] Estas atmósferas pueden existir en el tratamiento de aguas residuales y en las fábricas de papel . [10] [11]
Se conocen tres formas : acantita monoclínica (forma β), estable por debajo de 179 °C, argentita cúbica centrada en el cuerpo (forma α), estable por encima de 180 °C, y cúbica centrada en las caras de alta temperatura (forma γ). ) estable por encima de 586 °C. [5] Las formas de mayor temperatura son conductores eléctricos. Se encuentra en la naturaleza como acantita mineral de temperatura relativamente baja . La acanthita es un importante mineral de plata. La forma de acantita, monoclínica, presenta dos tipos de centros de plata, uno con dos y el otro con tres átomos de azufre vecinos cercanos. [12] Argentita se refiere a una forma cúbica que, debido a la inestabilidad en temperaturas "normales", se encuentra en forma de pseudomorfosis de acantita después de argentita.
En comparación con la mayoría de los materiales inorgánicos, el α-Ag 2 S muestra una ductilidad excepcional a temperatura ambiente. [13] [14] Este material puede sufrir deformaciones extensas, similares a los metales, sin fracturarse. Tal comportamiento es evidente en diversas pruebas mecánicas; por ejemplo, el α-Ag2S se puede mecanizar fácilmente en formas cilíndricas o de barras y puede soportar deformaciones sustanciales bajo compresión, flexión de tres puntos y tensiones de tracción. El material soporta más del 50% de tensión de ingeniería en pruebas de compresión y hasta un 20% o más en pruebas de flexión. [13]
La ductilidad intrínseca del sulfuro de plata en fase alfa (α-Ag 2 S) está respaldada por sus características únicas de enlace estructural y químico. A nivel atómico, su estructura cristalina monoclínica, que permanece estable hasta 451 K, permite el movimiento de átomos y dislocaciones a lo largo de planos cristalográficos bien definidos conocidos como planos de deslizamiento. Además, el enlace dinámico dentro de la estructura cristalina favorece tanto el deslizamiento de las capas atómicas como el mantenimiento de la integridad del material durante la deformación. Las fuerzas interatómicas dentro de los planos de deslizamiento son lo suficientemente fuertes como para evitar que el material se escinda y al mismo tiempo permiten una flexibilidad considerable. [13] Se obtienen más conocimientos sobre la ductilidad de α-Ag 2 S a partir de cálculos de la teoría del funcional de densidad, que revelan que los planos de deslizamiento primarios se alinean con la dirección [100] y el deslizamiento se produce a lo largo de la dirección [001]. Esta disposición permite que los átomos se deslicen entre sí bajo tensión mediante ajustes mínimos en las distancias entre capas, que son energéticamente favorables, como lo indican las barreras de energía de deslizamiento bajo (ΔEB ) y energías de escisión altas (ΔEC ) . Estas propiedades garantizan una importante capacidad de deformación sin fractura. Los átomos de plata y azufre en α-Ag 2 S forman interacciones transitorias pero robustas que permiten que el material conserve su integridad mientras se deforma. Este comportamiento es similar al de los metales, donde las dislocaciones se mueven con relativa facilidad, lo que proporciona al α-Ag 2 S una combinación única de flexibilidad y resistencia, lo que lo hace excepcionalmente resistente al agrietamiento bajo tensión mecánica. [13]
En 1833, Michael Faraday notó que la resistencia del sulfuro de plata disminuía dramáticamente a medida que aumentaba la temperatura. Este constituyó el primer informe sobre un material semiconductor. [15]
El sulfuro de plata es un componente del análisis inorgánico cualitativo clásico . [16]
