يعتبر معادلة الفضة في الكيمياء من أهم التجارب والمعادلات التي حدثت في المركبات الكيميائية. الفضة حجر كريم وأحد العناصر المعدنية الانتقالية في الجدول الدوري. إنه مزيج من الأبيض والرمادي.
مقدمة في التكافؤ الفضي في الكيمياء
- الفضة هي أحد العناصر المعدنية الانتقالية، حيث لها أكبر قيمة من حيث التوصيل الكهربائي والحراري، وكذلك الانعكاسية.
- الفضة هي أحد العناصر الكيميائية ذات العدد الذري 47، ورمزها الكيميائي هو Ag، وموقعها في الجدول الدوري الحديث هو أنها تقع في المجموعة الحادية عشرة من الفترة الخامسة.
أنظر أيضا: الكيمياء والمنتجات الغذائية واستخداماتها
الخصائص الفيزيائية للفضة
- المرحلة صلبة، والكثافة عند درجة حرارة الغرفة 49 جم سم − 3.
- أما بالنسبة لكثافة الفضة السائلة عند نقطة انصهارها، فقد بلغت 9.320 جم سم − 3 حيث تسجل نقطة انصهار تبلغ 1234.93 كلفن، 961.78 درجة مئوية، 1763.2 درجة فهرنهايت.
- أيضًا، تبلغ درجة غليان الفضة 2435 كلفن، 2162 درجة مئوية، 3924 درجة فهرنهايت.
- يمكن استخراج الفضة من القشرة الأرضية، كما هو موجود داخل الأرض، إما بشكل طبيعي بدون العناصر أو على شكل سبيكة من الذهب.
- يمكن أيضًا استخراجها أو تجريدها من المكونات المعدنية مثل الأرجنتيت والكلورارجريت.
- غالبًا ما تستخدم الفضة كمنتج ثانوي لعمليات تكرير وتكرير المعادن وتضاف إلى العناصر الثمينة مثل الذهب والنحاس والرصاص، بالإضافة إلى كونها أحد عناصر النقود وعناصر المعادن الثمينة.
استخدام الفضة التكافؤ في الكيمياء
- الفضة عنصر من عناصر النقود، لذلك يتم استخدامها في النقود بمفردها، أو أحيانًا يمكن إضافتها إلى عنصر الذهب.
- على الرغم من أن الفضة أرخص وأكثر وفرة في البيئة من الذهب، فقد أصبحت الفضة المعدنية غير متوفرة وتضاءلت وفرتها.
- للفضة استخدامات عديدة. يستخدم على نطاق واسع في الطب لاحتوائه على مواد مضادة للجراثيم. غالبًا ما يقومون بتغطية المعدات الطبية. تُستخدم الفضة وسبائكها في إنتاج القسطرة البولية وأنابيب القصبة الهوائية.
- تستخدم الفضة أيضًا في إنتاج الضمادات الطبية القائمة على سلفوديازين الفضة أو جزيئات الفضة النانوية لعلاج الالتهابات أو الحروق السطحية التي يمكن علاجها بسهولة.
- يتم تضمين الفضة أيضًا واستخدامها في السبائك المتعلقة بإنتاج حشوات الملغم في طب الأسنان، وهناك عناصر من الفضة وأنواعها تسمى فلوريد ديامين الفضة للعلاج الموضعي لتسوس الأسنان وتسكين الآلام.
- تم استخدام الفضة أيضًا في المجوهرات والاستثمار المالي والتطبيقات في تصنيع الألواح الشمسية ومعالجة المياه والإلكترونيات والصناعات الكيماوية.كما تم استخدام الفضة في صناعة الفضيات.
- بالإضافة إلى ذلك، تُستخدم الفضة في المواد الإلكترونية والكيميائية والتصويرية، وكذلك في مواد مختلفة وأغراض أخرى.
أنظر أيضا: فروع الكيمياء ومجالات البحث
تاريخ وجود عنصر الفضة في الطبيعة
- تعتبر الفضة من العناصر الغازية القديمة، حيث أنها باهظة الثمن، وقد اكتشف الإنسان الفضة منذ العصور القديمة، بالإضافة إلى صعوبة الحصول على الفضة الأصلية بسبب تنقيتها.
- استخدم الإنسان الفضة أيضًا كنظام يُعرف بنظام المقايضة أو لمجرد الأغراض الزخرفية مثل المجوهرات والأشياء الثمينة الأخرى.
- يصعب الحصول على الفضة باستمرار لأنها تحتوي على أكبر قيمة كيميائية وتفاعلها في وجودها هو عنصر حر حتى أكثر من الذهب، وكانت أغلى مما كانت عليه في مصر القديمة حتى حوالي القرن الخامس عشر قبل الميلاد.
- منذ أن تمكن المصريون القدماء من فصل الذهب عن الفضة في الخامات عن طريق تسخين المعادن بالملح ثم تقليل كلوريد الفضة الناتج إلى الفضة.
- في العصور القديمة، كان يتم فصل الذهب عن الفضة بطريقة البوتقة الحرارية، وهي عملية جيدة تسمح باستخراج الفضة من خاماتها.
- تم العثور على بعض الخبث الناتج عن تعدين الفضة في الطريقة الحديثة لفصل الذهب عن الفضة في آسيا الصغرى وهضبة الأناضول وجزر بحر إيجه. تشير الدلائل إلى أن هذه الفضة انفصلت عن الرصاص من القرن الرابع قبل الميلاد.
- أكبر جزيرة تم بناؤها خلال عصر النحاس هي جزيرة سردينيا، وكانت محدودة التوزيع إلى حد ما وكانت مقصورة على المناطق الجغرافية.
- بالإضافة إلى الاكتشافات الأثرية للفضة في الهند والصين واليابان.
حقول الفضة ومناجمها وكيف تعادل الفضة في الكيمياء
- تعد بيرو والمكسيك وبوليفيا والصين وتشيلي وأستراليا وبولندا وصربيا من بين أهم وأهم مناطق العالم حيث يتم استخراج الفضة.
- أما بالنسبة لبداية وجود تعدين الفضة في دول أمريكا الوسطى والجنوبية والمكسيك وبيرو وبوليفيا، منذ منتصف القرن السادس عشر، فما زالت هذه الدول حتى الآن بعيدين عن الرواد في تعدين الفضة في العالم.
- توجد في آسيا الوسطى، وخاصة في طاجيكستان، رواسب خام الفضة، والتي تعد من أكبر رواسب الفضة من نوعها في العالم، حيث تحتل هناك حوالي 5500 مكان مسجل لخام الفضة في البيانات.
الخصائص الفيزيائية لتكافؤ الفضة في الكيمياء
- من الخواص الفيزيائية للفضة أنها تعتبر من معادن الدكتايل التي يسهل سحبها وتزويرها، فهي من الفلزات الانتقالية فضلًا عن المعادن النبيلة.
- تتشكل الفضة وفقًا للنظام البلوري المكعب المتمركز على الوجه، وفقًا للشبكة البلورية ذات التنسيق رقم 12، حيث يتم تحديد موقع الإلكترون الخارجي.
- على عكس المعادن الانتقالية ذات المدارات الفرعية غير المملوءة، فإن الرابطة المعدنية في الفضة لا تتمتع بخصائص الرابطة التساهمية وهي ضعيفة نسبيًا، وهو ما يفسر الصلابة المنخفضة نسبيًا.
- تتميز الفضة بلونها “الفضي” بلمعان معدني، لما لها من بريق معدني يمكن صقله بدرجة عالية جدًا على عكس الذهب والنحاس.
- الطاقة المطلوبة لإثارة إلكترون من مدار d ممتلئ إلى نطاق التوصيل sp بالفضة تكاد تكون كبيرة بما يكفي لتزن 385 كيلو جول / مول.
- بالإضافة إلى ذلك، لا تتفق الفضة مع الامتصاص في الطيف المرئي، ولكن في الطيف فوق البنفسجي، وبالتالي فإن الفضة ليست معدنًا غير حديدي.
- تتميز الأسطح المحصنة بالفضة بانعكاس بصري أعلى من الألومنيوم عند أطوال موجية أكبر من 450 نانومتر، وعند أطوال موجية أقل من 450 نانومتر يكون انعكاس الفضة أقل من انعكاس الألومنيوم، حيث ينخفض إلى الصفر حوالي 310 نانومتر.
الخواص الكيميائية لتكافؤ الفضة في الكيمياء
- تتشابه الفضة في خواصها الكيميائية مع عنصري الذهب والنحاس، حيث تحتوي ذرة الفضة على 47 إلكترونًا، والتي لها توزيع إلكترون لـ Kr[4d105s1]مشابه لتوزيع النحاس (AR]3d104s1) والذهب (Xe]4f145d106s1).
- بالإضافة إلى ذلك، فإن عناصر المجموعة 11 في الجدول الدوري هي واحدة من المجموعات القليلة من المستوى الفرعي d مع توزيع ثابت للإلكترون.
- إن وجود إلكترون واحد في غلاف الإلكترون الخارجي بعد غلاف الإلكترون المملوء يميز الفضة المعدنية.
- نظرًا لأن الفضة عنصر غير نشط كيميائيًا نسبيًا، فذلك لأن غلاف الإلكترون رباعي الأبعاد المملوء لا يوجد بطريقة تمنع قوة الجذب الكهروستاتيكية بين النواة والإلكترون في مدار 5 ثوانٍ.
- من هذا نستنتج أن حالة الأكسدة +1 تسود بوضوح في كيمياء الفضة، سواء في الحالة الصلبة أو في المحاليل المائية.
- تعتبر معظم مركبات الفضة تساهمية بسبب حجمها الذري الصغير نسبيًا وطاقة التأين الأولية العالية (0.730 كيلوجول / مول).
- كما أنها تعمل كفضة بولينج سالبة تبلغ 1.93، وهي أعلى عمومًا من الرصاص.
- بالإضافة إلى ذلك، فإن كهرسلبية الفضة البالغة 125.6 كيلوجول / مول أعلى من تلك الخاصة بالهيدروجين (72.8 كيلوجول / مول) وليست أقل بكثير من تلك الخاصة بالأكسجين (141.0 كيلوجول / مول).
أنظر أيضا: رمز ثاني أكسيد الكربون في الكيمياء
في النهاية، أوضحنا لك موضوع معادلة الفضة في الكيمياء، ونشأة الفضة نفسها، وخصائصها الفيزيائية والكيميائية، والعديد من تطبيقات تكافؤ الفضة في الكيمياء. نحن نتمنى أن ترغب في ذلك.