El sulfuro de plata es un compuesto inorgánico con la fórmula Ag
2S. 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 la platería 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 un sólido en red formado por plata (electronegatividad de 1,98) y azufre (electronegatividad de 2,58) donde los enlaces tienen un carácter iónico bajo (aproximadamente el 10%).
El sulfuro de plata se produce de forma natural como deslustre en la platería. 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 el sulfuro de plata se forma en la superficie de los contactos eléctricos de plata que funcionan en una atmósfera rica en sulfuro de hidrógeno y alta humedad. [9] Tales atmósferas pueden existir en el tratamiento de aguas residuales y en las fábricas de papel . [10] [11]
Se conocen tres formas : acantita monoclínica (forma α), estable por debajo de 179 °C, cúbica centrada en el cuerpo llamada argentita (forma β), estable por encima de 180 °C, y una cúbica centrada en las caras de alta temperatura (forma γ) estable por encima de 586 °C. [5] Las formas de temperatura más alta son conductores eléctricos. Se encuentra en la naturaleza como mineral de temperatura relativamente baja acantita . La acantita es un mineral importante de plata. La forma monoclínica de acantita presenta dos tipos de centros de plata, uno con dos y el otro con tres átomos de azufre vecinos cercanos. [12] La 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-Ag2S muestra una ductilidad excepcional a temperatura ambiente. [13] [14] Este material puede sufrir una deformación extensa, similar a la de los metales, sin fracturarse. Este comportamiento es evidente en varias pruebas mecánicas; por ejemplo, el α-Ag2S se puede mecanizar fácilmente en formas cilíndricas o de barra y puede soportar una deformación sustancial bajo compresión, flexión de tres puntos y tensiones de tracción. El material soporta más del 50 % de deformación 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) se sustenta en sus características únicas de enlace químico y estructural. 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 apoya tanto el deslizamiento de 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 rompa, al tiempo que permiten una flexibilidad considerable. [13] Más información sobre la ductilidad del α-Ag 2 S proviene de los cálculos de la teoría funcional de la 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 unos sobre otros bajo tensión a través de pequeños ajustes en las distancias entre capas, que son energéticamente favorables como lo indican las bajas barreras de energía de deslizamiento (ΔE B ) y las altas energías de escisión (ΔE C ). Estas propiedades aseguran una capacidad de deformación significativa sin fractura. Los átomos de plata y azufre en α-Ag 2 S forman interacciones transitorias, pero robustas, que permiten que el material mantenga su integridad mientras se deforma. Este comportamiento es similar al de los metales, donde las dislocaciones se mueven con relativa facilidad, lo que proporciona a 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 observó que la resistencia del sulfuro de plata disminuía drásticamente a medida que aumentaba la temperatura. Esto constituyó el primer informe sobre un material semiconductor. [15]
El sulfuro de plata es un componente del análisis inorgánico cualitativo clásico . [16]
