Haluros de plata

Índice
- Introducción
- Haluros
• Estado de oxidación I
- AgF
- AgCl
- AgBr
- AgI
• Estado de oxidación II
• Estado de oxidación fraccionado
- Bibliografía

Introducción

La plata es un elemento del bloque d perteneciente al grupo 11.
Su química es principalmente monovalente. Esto no quiere decir que no forme compuestos en otros estados de oxidación.
De todos los compuestos de plata existentes, hablaré en este blog sobre sus haluros

Haluros

Estado de oxidación (I)

Existen los cuatro haluros de dicho elemento en este estado de oxidación.
Debido a que la Ag+ es un d10, no hay electrones desapareados; con lo cual dichos haluros serán diamagnéticos (no son atraidos por un campo magnético).
A continuación, hablaré sobre cada uno de los haluros de plata en este estado de oxidación; indicando su forma física, estructural, síntesis y aplicaciones.

AgF

Propiedades físicas y estructura

Es un sólido de color amarillo.
Su estructura es tipo NaCl, donde la Ag+ ocupa el lugar del Na+ y el F- ocupa el lugar del Cl-. Se puede observar mejor en la siguiente figura:
Es fotosensible a la luz ultravioleta (UV).
Es el único de los 4 haluros de palta monopositiva que forma compuestos di y tetrahidratados.

Síntesis

Este compuesto se sintetiza disolviendo AgO en HF, evaporando dicha disolución hasta la cristalización de dicho sólido.

Aplicaciones

Se utiliza sobre todo para sintetizar otros compuestos. Destaca sobretodo en química orgánica. Ej:
Adición de AgF a una cadena hidrocarbonada para formar perfluoroalquilargentato derivados:
RFCF=CF2 + AgF → RFCF(CF3)Ag.

AgCl

Propiedades físicas y estructura

Es un sólido blanco insoluble en agua.
Estas características tan diferentes con respecto al AgF se deben al aumento del carácter covalente del compuesto (el Cl- es más grande, con lo cual más polarizable, aumentando así el carácter covalente del compuesto).
Su estructura es tipo NaCl (véase la imagen en AgF).
Es un compuesto fotosensible.

Síntesis

Este compuesto se sintetiza añadiendo un cloruro a una disolución de nitrato de plata:
AgNO3 + Cl-  AgCl + NO3-

El AgCl se obtiene como precipitado en esta reacción.
Otra forma de sintetizarlo es tratando Ag en estado elemental con una corriente de Cl2 gaseosa, pero el método anterior es más seguro, ya que el cloro gaseoso es tóxico.

Aplicaciones

• Debido a que es un compuesto fotosensible, se utiliza en fotografía.
• El cloruro de plata puede obtenerse en forma de laminillas bastante resistentes que son transparentes a la mayoría de las radiaciones de la región infrarroja, empleándose como material para celdas.
• En electroquímica se utiliza como electrodo de referencia plata/ cloruro de plata.
Este electrodo se puede construir introduciendo un hilo de plata en una disolución de HCl y aplicando un diferencial de potencial.

AgBr

Propiedades físicas y estructura

Sólido de color amarillo pálido insoluble en agua. Es un sólido con mayor carácter covalente que el AgCl. Se debe a lo mismo que se ha explicado en el AgCl.
Su estructura tipo es NaCl (véase figura en AgF).
Es un sólido fotosensible.

Síntesis

Este compuesto se sintetiza añadiendo un bromuro a una disolución de nitrato de plata:
AgNO3 + Br-  AgBr + NO3-
El AgBr se obtiene como precipitado en esta reacción.

Aplicaciones

• Debido a su fotosensibilidad, se usa en fotografía.
• A partir de 100ºC se comporta como un conductor (a temperatura ambiente es un semiconductor)

AgI

Propiedades físicas y estructura

Sólido amarillo insoluble en agua.
Este sólido presenta diferentes estructuras dependiendo de la temperatura del lugar en el que se encuentre:
• A temperatura ambiente, la forma estable del AgI es el γ-AgI, que tiene una estructura tipo blenda de cinc (cúbica, no hexagonal).


• Entre 136-146ºC, la forma más estable del AgI es la β-AgI, cuya estructura tipo es similar al ZnS (wurtzita).


• Si β-AgI se calienta a 147ºC, su estructura cambia a α-AgI, que es un empaquetamiento cúbico centrado en el interior.



Síntesis

Este compuesto se sintetiza añadiendo un yoduro a una disolución de nitrato de plata:
AgNO3 + I-  AgI + NO3-
El AgI se obtiene como precipitado en esta reacción.

Aplicaciones

• Como la estructura del β-AgI es muy parecida a la estructura del hielo hexagonal, se “siembra” sobre las nubes para bombardear el núcleo de las moléculas de agua congelada para producir la lluvia artifial. Por eso se le denomina inductor de lluvia.
• Sobre los 147ºC se convierte en un conductor de iones rápidos: los iones Ag+ pueden moverse rápidamente a través del sólido, haciendo que este compuesto sea un buen conductor eléctrico. Esto ocurre porque al subir la temperatura, se crea una estructura mezcla entre la α-AgI y la β-AgI, haciendo que la plata “se mezcle” y pueda moverse libremente por la estructura.

Estado de oxidación (II)

Sólo existe un haluro de plata en dicho estado de oxidación: el difluoruro de plata (AgF2). Pasaremos a hablar de él a continuación:

AgF2

Propiedades físicas y estructura

Es un polvo cristalino blanco, pero debido a las impurezas suele ser marrón oscuro casi negro. Es higroscópico.
Es un compuesto paramagnético (Ag+2d9, lo que indica que hay un solo electrón desapareado). Sin embargo, a temperaturas inferiores a -110ºC se vuelve ferromagnético.
Es térmicamente estable.
También es un compuesto fotosensible.
Es un oxidante potente y un compuesto muy tóxico. Debido a estas características, se debe almacenar en recipientes de cuarzo o teflón.
Su estructura es ortorómbica (tetragonal alargada), donde la plata tiene coordinación octaédrica y el flúor coordinación lineal. En las sigientes imágenes se puede observar con claridad:





En la primera figura, las bolitas de color gris representan a los iones de plata y las verdes a los iones de flúor.


Síntesis

Se puede sintetizar de dos formas distintas:
• Haciendo reaccionar Ag2O con una corriente de F2
• Tratando AgF o AgCl con una corriente de F2 a 200ºC

Aplicaciones

Este compuesto es un gran agente fluorante y oxidante.
Se utiliza para:
• Sintetizar fluorocompuestos orgánicos.
• Fluorar compuestos aromáticos.
• Oxidación de Xe a XeF2 en disoluciones anhidras de HF.
• Oxida CO a fluoruro carbónico (COF2).
• Reacciona con agua para formar oxígeno gaseoso:
4 AgF2 + 4 H2O → 2 Ag2O + 8 HF + O2
Esta reacción es muy violenta, y como se puede observar, el AgF2 descompone.

Estado de oxidación fraccionado


Existe un haluro muy peculiar de plata: el Ag2F. Es peculiar porque no tiene un estado de oxidación entero, sino uno que está comprendido entre los estados de oxidación I y II. A continuación, hablaremos del compuesto:

Ag2F

Propiedades físicas y estructura

Es un sólido cristalino de color amarillo-verdoso o bronce.
Se hidroliza en agua, dando como producto de dicha hidrólisis Ag en polvo.
Su estructura es similar a la anti-CdI2; que es la estructura del CdI2 donde los cationes de Ag½+ ocupan el lugar del I- y el F- ocupa las posiciones del Cd+2. Se puede observar mejor en la imagen siguiente:



Síntesis

Se obtiene haciendo reaccionar Ag con AgF:
Ag + AgF → Ag2F

Aplicaciones

Se utiliza como conductor eléctrico.

Bibliografía

- “Chemistry of the Elements” de N.N. Greenwood y A. Earnshaw, primera edición.
- Wikipedia. En ella consulté los tres fluoruros mencionados aquí.