El cloruro de plata es un compuesto químico inorgánico con la fórmula química Ag Cl . Este sólido cristalino blanco es bien conocido por su baja solubilidad en agua y su sensibilidad a la luz . Tras la iluminación o el calentamiento, el cloruro de plata se convierte en plata (y cloro), lo que se indica mediante una coloración de gris a negro o violácea en algunas muestras. AgCl se produce naturalmente como el mineral clorargirita .
Se produce mediante una reacción de metátesis para su uso en fotografía y en medidores de pH como electrodos .
El cloruro de plata es inusual porque, a diferencia de la mayoría de las sales de cloruro , tiene una solubilidad muy baja. Se sintetiza fácilmente por metátesis : combinando una solución acuosa de nitrato de plata (que es soluble) con una sal de cloruro soluble, como el cloruro de sodio (que se utiliza industrialmente como método para producir AgCl) o cloruro de cobalto (II) . El cloruro de plata que se forma precipitará inmediatamente. [3] [4] : 46
También puede producirse por la reacción del metal plateado y el agua regia ; sin embargo, la insolubilidad del cloruro de plata desacelera la reacción. El cloruro de plata también es un subproducto del proceso Miller , donde el metal plateado reacciona con cloro gaseoso a temperaturas elevadas. [4] : 21 [5]
El cloruro de plata se conoce desde la antigüedad. Los antiguos egipcios lo produjeron como método para refinar la plata, lo que se hacía tostando minerales de plata con sal para producir cloruro de plata, que posteriormente se descomponía en plata y cloro. [4] : 19 Sin embargo, más tarde fue identificado como un compuesto distinto de plata en 1565 por Georg Fabricius . [6] [7] El cloruro de plata, históricamente conocido como luna córnea (que podría traducirse como "cuerno de plata", ya que la luna era un nombre en clave alquímico para la plata), [7] también ha sido un intermediario en otros procesos históricos de refinación de plata. Un ejemplo de ello es el proceso de Augustin desarrollado en 1843, en el que el mineral de cobre que contiene pequeñas cantidades de plata se quema en condiciones cloríferas y el cloruro de plata producido se lixivia con salmuera , donde es más soluble. [4] : 32
Las películas fotográficas a base de plata fueron realizadas por primera vez en 1727 por Johann Heinrich Schulze con nitrato de plata . Sin embargo, no logró crear imágenes permanentes, ya que se desvanecieron. [8] Más tarde, en 1816, Nicéphore Niépce introdujo el uso del cloruro de plata en la fotografía . [4] : 38–39 [9]
El sólido adopta la estructura fcc NaCl , en la que cada ion Ag + está rodeado por un octaedro de seis ligandos de cloruro. AgF y AgBr cristalizan de manera similar. [10] Sin embargo, la cristalografía depende de las condiciones de cristalización, principalmente de la concentración de iones de plata libres, como se muestra en la imagen de la izquierda (el tinte grisáceo y el brillo metálico se deben a la plata parcialmente reducida ). [11]
Por encima de 7,5 GPa , el cloruro de plata pasa a una fase monoclínica de KOH. Luego, a 11 GPa, sufre otro cambio de fase a una fase TlI ortorrómbica . [2]
AgCl se disuelve en soluciones que contienen ligandos como cloruro , cianuro , trifenilfosfina , tiosulfato , tiocianato y amoníaco . El cloruro de plata reacciona con estos ligandos según las siguientes ecuaciones ilustrativas: [4] : 25–33
De estas reacciones utilizadas para lixiviar el cloruro de plata de los minerales de plata, la cianuración es la más comúnmente utilizada. La cianuración produce el complejo dicianoargentato soluble , que luego se convierte nuevamente en plata por reducción. [4] : 26
El cloruro de plata no reacciona con el ácido nítrico, sino que reacciona con el ácido sulfúrico para producir sulfato de plata . [12] Luego, el sulfato se protona en presencia de ácido sulfúrico a bisulfato , lo que puede revertirse mediante dilución. Esta reacción se utiliza para separar la plata de otros metales del grupo del platino. [4] : 42
La mayoría de los complejos derivados de AgCl tienen dos, tres y, en casos raros, cuatro coordenadas, y adoptan geometrías de coordinación lineal, trigonal plana y tetraédrica, respectivamente. [13]
Estas dos reacciones son particularmente importantes en el análisis cualitativo de AgCl en laboratorios, ya que AgCl es blanco, que cambia a (arsenito de plata), que es amarillo, o ( arseniato de plata ), que es marrón rojizo. [13]
En una de las reacciones más famosas de la química, la adición de nitrato de plata acuoso incoloro a una solución igualmente incolora de cloruro de sodio produce un precipitado blanco opaco de AgCl: [14]
Esta conversión es una prueba común para detectar la presencia de cloruro en solución. Debido a su notoriedad, se utiliza fácilmente en titulación, lo que da el caso típico de la argentometría . [12]
El producto de solubilidad , K sp , para AgCl en agua es1,77 × 10 −10 a temperatura ambiente, lo que indica que sólo se disolverán 1,9 mg (es decir, ) de AgCl por litro de agua. [1] El contenido de cloruro de una solución acuosa se puede determinar cuantitativamente pesando el AgCl precipitado, que convenientemente no es higroscópico ya que AgCl es uno de los pocos cloruros de metales de transición que son insolubles en agua. Los iones que interfieren en esta prueba son el bromuro y el yoduro, así como una variedad de ligandos (ver haluro de plata ).
Para AgBr y AgI, los valores de K sp son 5,2 x 10 −13 y 8,3 x 10 −17 , respectivamente. El bromuro de plata (blanco ligeramente amarillento) y el yoduro de plata (amarillo brillante) también son significativamente más fotosensibles que el AgCl. [1] [4] : 46
El AgCl se oscurece rápidamente al exponerse a la luz al desintegrarse en cloro elemental y plata metálica . Esta reacción se utiliza en fotografía y cine y es la siguiente: [5]
El proceso no es reversible porque el átomo de plata liberado normalmente se encuentra en un defecto del cristal o en un sitio de impureza, de modo que la energía del electrón se reduce lo suficiente como para quedar "atrapado". [5]
El cloruro de plata es un componente del electrodo de cloruro de plata , que es un electrodo de referencia común en electroquímica . El electrodo funciona como un electrodo redox reversible y el equilibrio se produce entre el metal de plata sólido y el cloruro de plata en una solución de cloruro de una concentración determinada. Suele ser el electrodo de referencia interno en los medidores de pH y suele utilizarse como referencia en mediciones de potencial de reducción . Como ejemplo de esto último, el electrodo de cloruro de plata es el electrodo de referencia más comúnmente utilizado para probar sistemas de control de corrosión con protección catódica en ambientes de agua de mar . [15]
El cloruro de plata y el nitrato de plata se han utilizado en fotografía desde sus inicios y son bien conocidos por su sensibilidad a la luz. [6] También fue una parte vital de la sensibilización del daguerrotipo, donde las placas de plata se humedecían con cloro para producir una fina capa de cloruro de plata. [16] Otro proceso famoso que utilizó cloruro de plata fue el proceso de gelatina de plata, en el que se utilizaron cristales de cloruro de plata incrustados en gelatina para producir imágenes. [17] Sin embargo, con los avances en la fotografía en color , estos métodos de fotografía en blanco y negro han disminuido. Aunque la fotografía en color utiliza cloruro de plata, sólo funciona como mediador para transformar la luz en tintes orgánicos de imagen. [18]
Otros usos fotográficos incluyen la fabricación de papel fotográfico , ya que reacciona con fotones para formar imágenes latentes mediante fotorreducción; y en lentes fotocromáticas , aprovechando su conversión reversible a Ag metal. A diferencia de la fotografía, donde la fotorreducción es irreversible, el cristal evita que el electrón quede "atrapado". [19] Estas lentes fotocromáticas se utilizan principalmente en gafas de sol . [4]
Las nanopartículas de cloruro de plata se venden ampliamente comercialmente como agente antimicrobiano . [12] [20] La actividad antimicrobiana del cloruro de plata depende del tamaño de las partículas, pero suele ser inferior a 100 nm . En general, el cloruro de plata es antimicrobiano frente a diversas bacterias , como la E. coli . [21]
Las nanopartículas de cloruro de plata para su uso como agente microbiano pueden producirse mediante una reacción de metátesis entre iones acuosos de plata y cloruro o pueden ser sintetizadas biogénicamente por hongos y plantas . [21] [22]
La baja solubilidad del cloruro de plata lo convierte en una adición útil a los vidriados de cerámica para la producción de "Inglaze lustre ". El cloruro de plata se ha utilizado como antídoto para el envenenamiento por mercurio , ayudando a eliminar el mercurio . Otros usos de AgCl incluyen: [4]
El cloruro de plata se encuentra naturalmente como clorargirita en las zonas áridas y oxidadas de los depósitos de plata. Si algunos de los iones cloruro se reemplazan por iones bromuro o yoduro, se agregan las palabras bromiano y yodo antes del nombre, respectivamente. [25] Este mineral es una fuente de plata y se lixivia mediante cianuración, donde producirá el complejo soluble [Ag(CN ) 2 ] . [4] : 26
Según la ECHA , el cloruro de plata puede dañar al feto , es muy tóxico para la vida acuática con efectos duraderos y puede ser corrosivo para los metales. [26]
... Pero el primero que utilizó esta propiedad para producir una imagen fotográfica fue el físico alemán Johann Heinrich Schulze. En 1727, Schulze hizo una pasta de nitrato de plata y tiza, colocó la mezcla en una botella de vidrio y envolvió la botella en...
