Серебро Ag — химический элемент первой группы побочной подгруппы периодической системы Д. И. Менделеева; атомный номер 47, атомная масса 107,868. Блестящий белый металл. Аналог меди, но относится к числу так называемых благородных металлов. Природный элемент состоит из смеси двух стабильных изотопов, относительное содержание которых примерно одинаково: 107Ag (51,35%) и 109Ag (48,65%).

Распространенность в природе

Занимает всего лишь 67-е место среди других элементов (7•10-6% по массе), однако в 20 раз превосходит золото. Встречается серебро в виде самородков с примесью золота, ртути и сурьмы; известны серебряные самородки весом до 13,5 тонн. Из минералов серебра наиболее важны серебряный блеск Ag2S и роговое серебро AgCl. Однако и самородное серебро, и его собственные минералы редки. Основная масса серебра извлекается в качестве побочного продукта при добывании других металлов, главным образом цинка и меди.

Физические свойства

Серебро почти полностью отражает падающий свет. Лучше всех металлов серебро проводит тепло и электрический ток. По ковкости и тягучести оно уступает только золоту. Серебро тверже золота, но мягче меди. Чтобы сделать серебро более твердым, его сплавляют с медью. Серебро довольно тяжелый металл (плотность 10,49 г/см3), плавится при 961,9°С, а кипит при 2167°С.

Химические свойства

Как и другие благородные металлы, серебро химически малоактивно, по сравнению с медью обладает значительно большей химической стойкостью. В отличие от меди, оно сохраняет метал-лический блеск при действии воздуха, влаги и углекислого газа. Но подобно меди серебро уже при комнатной температуре покрывается темным налетом сульфида серебра Ag2S, если потереть металл кусочком серы:
2Ag+S=Ag2S
Темнеет серебро и на воздухе, содержащем сероводород и другие летучие соединения серы.
Свободные галогены при обычной температуре медленно соединяются с серебром:
2Ag+Сl2=2AgCl
Подобно меди серебро легко растворяется в разбавленной и концентрированной азотной кислоте с образованием нитрата серебра:
3Ag+4HNO3 =3AgNO3+NO+2H2O
и в горячей концентрированной серной кислоте с образованием сульфата серебра:
2Ag+2H2SO4=Ag2SO4+SO2+2Н2O
В растворе цианистого натрия в присутствии кислорода воздуха серебро растворяется с образованием комплексного соединения:
2Ag+4NaCN+1/2O2+Н2O=2Na[Ag(CN)2]+2NaOH
Будучи в ряду напряжений металлов после водорода, серебро в кислотах-неокислителях не растворяется, не взаимодействует оно и с щелочами.
В соответствии со своим положением в I группе периодической системы серебро в большинстве соединений проявляет степень окисления +1 (одновалентно). Однако есть и производные серебра со степенью окисления +2 и +3, например AgO, AgF2. Проявление серебром высших степеней окисления объясняется тем, что в реакциях атома серебра может участвовать не только единственный валентный s-электрон внешней оболочки, но также один или два d-электрона предыдущей оболочки (конфигурация 4d105s1). Рассмотрим соединения, в которых серебро является одновалентным.
Ag2O — оксид серебра (I) — вещество буро-черного цвета, может быть получено только косвенным путем. Осаждается при введении ионов ОH- в раствор, содержащий ионы Ag+:
2AgNO3+2КОН=Ag2O+2KNO3+H2O
Оксид серебра (I) уже при 300°С разлагается на кислород и серебро:
2Ag2O=4Ag+O2
В воде нерастворим, но растворим в водном растворе аммиака с образованием комплексной соли: Ag2O+4NH3+H2O=2[Ag(NH3)2]OH
Проявляет окислительные свойства, особенно по отношению к некоторым органическим веществам:
НСНО+2Ag2O->4Ag+СО2+Н2О
реакция «серебряного зеркала»
Из солей серебра следует отметить галогениды. Из галогенидов серебра в воде растворим фторид серебра AgF. Хлорид, бромид и иодид серебра отличаются очень слабой растворимостью в воде и разбавленных кислотах. Их получают действием соответствующих галогенидов натрия или калия на раствор нитрата серебра:
AgNO3+NaCl=AgCl+NaNO3
Образующиеся галогениды серебра выпадают в осадок в виде хлопьев (AgCl — белый, AgBr и AgI — желтоватые). Такие реакции имеют большое значение в аналитической химии: ионы серебра Ag+ служат очень чувствительными реагентами на галогенид-ионы. Наименее растворимая соль серебра — сульфид серебра Ag2S. Из растворимых солей наиболее распространен нитрат серебра AgNO3, его получают непосредственным растворением серебра в азотной кислоте.
Характерной особенностью солей серебра, как и других элементов побочных подгрупп I группы, является способность образовывать комплексные соединения с аммиаком, цианидами щелочных металлов и тиосульфатом натрия:
AgCl+2NH3+H2O=[Ag(NH3)2]OH+НСl
AgBr+2KCN=K[Ag(CN)2]+KBr
2Na2S2O3+AgCl=Na3[Ag(S2O3)2]+NaCl
Все соли серебра легко восстанавливаются до металла. Нитрат серебра и его растворы, попав на кожу, оставляют на ней черные пятна мелкораздробленного серебра; отсюда старинное название AgNO3 — ляпис.

Получение

Цианирование служит основой добычи серебра из серебряных руд. Предварительно руду измельчают и обогащают. Затем обогащенный концентрат цианируют — переводят серебро в раствор действием NaCN в присутствии кислорода, образующийся цианидный комплекс серебра разрушают цинковой пылью по обменной реакции:
2Na[Ag(CN)2]+Zn=Na2[Zn(CN)4]+2Ag
Полученный осадок серебра отправляют на переплавку, в процессе которой серебро очищается от примесей. В наше время основную часть серебра добывают в качестве побочного продукта при переработке свинцово-цинковых и медных руд.

Применение

Из серебра изготавливают специальное химическое оборудование и аппаратуру для пищевой промышленности. Значительное количество серебра идет на покрытие радиодеталей ответственного назначения, на серебрение проводов в высокочастотной радиотехнике, стекла и керамики в электронной аппаратуре. Немалое количество серебра идет на производство серебряно-цинковых аккумуляторов. AgNO3 в медицине оказывает антисептическое действие. Идет на изготовление электролита для гальванического серебрения. Без труднорастворимых галогенидов серебра невозможно представить существование всей современной фото- и кинопромышленности.
Шире, чем само серебро, применяют его сплавы с другими металлами.