Plata
Definición
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| Propiedades generales | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| Apariencia | lustroso metal blanco | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Peso atómico estándar ( A r, estándar ) | 107.8682 (2) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Plata en la tabla periódica | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| Número atómico ( Z ) | 47 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Grupo | grupo 11 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Período | período 5 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Categoría de elemento | metal de transición | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Bloquear | d-block | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Configuración electronica | [Kr] 4d 5s | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Electrones por caparazón
| 2, 8, 18, 18, 1 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Propiedades físicas | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Fase en STP | sólido | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Punto de fusion | 1234.93 K (961.78 ° C, 1763.2 ° F) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Punto de ebullición | 2435 K (2162 ° C, 3924 ° F) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Densidad (cerca de rt ) | 10.49 g / cm | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| cuando es líquido (en mp ) | 9.320 g / cm | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Calor de fusión | 11.28 kJ / mol | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Calor de vaporización | 254 kJ / mol | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Capacidad de calor molar | 25.350 J / (mol • K) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Presión de vapor
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| Propiedades atómicas | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Estados de oxidación | -2, -1, 1 , 2, 3 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Electronegatividad | Escala de Pauling: 1.93 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Energías de ionización |
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| Radio atómico | empírico: 144 p. m. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Radio covalente | 145 ± 5 p.m. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Radio Van der Waals | 172 pm | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| Miscelánea | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Estructura cristalina | centrado en la cara cúbico (fcc) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Velocidad de la varilla delgada de sonido | 2680 m / s (a rt ) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Expansión térmica | 18.9 μm / (m • K) (a 25 ° C) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Conductividad térmica | 429 W / (m • K) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Difusividad térmica | 174 mm / s (a 300 K) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Resistividad electrica | 15.87 nΩ • m (a 20 ° C) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Ordenamiento magnético | diamagnético | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Susceptibilidad magnética | -19.5 • 10 cm / mol (296 K) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| El módulo de Young | 83 GPa | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Módulo de corte | 30 GPa | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Módulo de volumen | 100 GPa | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Relación de Poisson | 0.37 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Dureza de Mohs | 2.5 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Dureza Vickers | 251 MPa | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Dureza Brinell | 206-250 MPa | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Número CAS | 7440-22-4 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Historia | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Descubrimiento | antes de 5000 aC | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Principales isótopos de plata | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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La plata es un elemento químico con el símbolo Ag (del latín argentum , derivado del h Prerǵ proto-indoeuropeo : "brillante" o "blanco") y el número atómico 47. Un metal de transición suave, blanco y lustroso, exhibe el más alto conductividad eléctrica, conductividad térmica y reflectividad de cualquier metal. El metal se encuentra en la corteza terrestre en la forma elemental pura y libre ("plata nativa"), como una aleación con oro y otros metales, y en minerales como la argentita y la clorargirita. La mayoría de la plata se produce como un subproducto de la refinación de cobre, oro, plomo y zinc.
La plata ha sido valorada durante mucho tiempo como un metal precioso. El metal plateado se usa en muchas monedas de oro, a veces junto con el oro: aunque es más abundante que el oro, es mucho menos abundante que un metal nativo. Su pureza se mide típicamente en una base por mil; una aleación de 94% de pureza se describe como "0.940 multa". Como uno de los siete metales de la antigüedad, la plata ha tenido un papel perdurable en la mayoría de las culturas humanas.
Además de en moneda y como medio de inversión (monedas y lingotes), la plata se utiliza en paneles solares, filtración de agua, joyas, adornos, vajillas de alto valor y utensilios (de ahí el término cubiertos), en contactos eléctricos y conductores, en especializados espejos, revestimientos de ventanas, en catálisis de reacciones químicas, como colorante en vitrales y en confitería especializada. Sus compuestos se usan en películas fotográficas y de rayos X. Las soluciones diluidas de nitrato de plata y otros compuestos de plata se usan como desinfectantes y microbiocidas (efecto oligodinámico), se agregan a vendajes y apósitos para heridas, catéteres y otros instrumentos médicos.
Características
La plata es similar en sus propiedades físicas y químicas a sus dos vecinos verticales en el grupo 11 de la tabla periódica, cobre y oro. Sus 47 electrones están dispuestos en la configuración [Kr] 4d5s, de forma similar al cobre ([Ar] 3d4s) y oro ([Xe] 4f5d6s); el grupo 11 es uno de los pocos grupos en el d-block que tiene un conjunto de configuraciones de electrones completamente consistente. Esta configuración electrónica distintiva, con un solo electrón en la subcapa más alta ocupada sobre una subshell d llena, da cuenta de muchas de las propiedades singulares de la plata metálica.
La plata es un metal de transición extremadamente suave, dúctil y maleable, aunque es un poco menos maleable que el oro. La plata se cristaliza en una red cúbica centrada en la cara con el número de coordinación masiva 12, donde solo el electrón 5s individual se deslocaliza, de manera similar al cobre y al oro. A diferencia de los metales con d-shells incompletos, los enlaces metálicos en plata carecen de carácter covalente y son relativamente débiles. Esta observación explica la baja dureza y alta ductilidad de cristales simples de plata.
La plata tiene un brillo metálico blanco brillante que puede tomar un alto brillo, y que es tan característico que el nombre del metal se ha convertido en un nombre de color. A diferencia del cobre y el oro, la energía requerida para excitar un electrón de la banda d llena a la banda de conducción sp en plata es lo suficientemente grande (alrededor de 385 kJ / mol) que ya no corresponde a la absorción en la región visible del espectro, pero más bien en el ultravioleta; por lo tanto, la plata no es un metal de color. La plata protegida tiene una mayor reflectividad óptica que el aluminio en todas las longitudes de onda superiores a ~ 450 nm. En longitudes de onda más cortas que 450 nm, la reflectividad de la plata es inferior a la del aluminio y cae a cero cerca de 310 nm.
Muy alta conductividad eléctrica y térmica es común a los elementos en el grupo 11, porque su único electrón es libre y no interactúa con la subshell d llena, ya que tales interacciones (que ocurren en los metales de transición anteriores) reducen la movilidad de electrones. La conductividad eléctrica de la plata es la más grande de todos los metales, incluso mayor que el cobre, pero no se usa ampliamente para esta propiedad debido a su mayor costo. Una excepción es en ingeniería de radiofrecuencia, particularmente en ondas métricas y frecuencias más altas donde el plateado mejora la conductividad eléctrica porque esas corrientes tienden a fluir en la superficie de los conductores en lugar de a través del interior. Durante la Segunda Guerra Mundial en los Estados Unidos, 13540 Se usaron toneladas de plata en electroimanes para enriquecer uranio, principalmente debido a la escasez de cobre durante la guerra. La plata pura tiene la conductividad térmica más alta de cualquier metal, aunque la conductividad del carbono (en el alótropo de diamante) y del helio-4 superfluido es aún mayor. La plata también tiene la menor resistencia de contacto de cualquier metal.
La plata forma fácilmente aleaciones con cobre y oro, así como zinc. Las aleaciones de zinc y plata con baja concentración de zinc se pueden considerar como soluciones sólidas cúbicas centradas en la cara de zinc en plata, ya que la estructura de la plata permanece inalterada mientras que la concentración de electrones aumenta a medida que se agrega más zinc. Aumentar la concentración de electrones conduce además a fases cúbicas centradas en el cuerpo (concentración de electrones 1,5), cúbicas complejas (1,615) y hexagonales compactas (1,75).
Isótopos
La plata natural se compone de dos isótopos estables, Ag y Ag, siendo Ag un poco más abundante (51.839% de abundancia natural). Esta abundancia casi igual es rara en la tabla periódica. El peso atómico es 107.8682 (2) u; este valor es muy importante debido a la importancia de los compuestos de plata, particularmente los haluros, en el análisis gravimétrico. Ambos isótopos de plata se producen en estrellas a través del proceso s (captura de neutrones lentos), así como en supernovas a través del proceso r (captura rápida de neutrones).
Veintiocho radioisótopos se han caracterizado, el más estable es Ag con una vida media de 41,29 días, Ag con una vida media de 7,45 días y Ag con una vida media de 3,13 horas. La plata tiene numerosos isómeros nucleares, siendo los más estables Ag ( t 1/2 = 418 años), Ag ( t 1/2 = 249.79 días) y Ag ( t 1/2 = 8.28 días). Todos los isótopos radiactivos restantes tienen vidas medias de menos de una hora, y la mayoría de ellos tienen vidas medias de menos de tres minutos.
Los isótopos de plata varían en masa atómica relativa de 92.950 u (Ag) a 129.950 u (Ag); el modo de decaimiento primario antes del isótopo estable más abundante, Ag, es la captura de electrones y el modo primario después de la desintegración beta. Los productos de descomposición primaria antes de Ag son isótopos de paladio (elemento 46) y los productos primarios después son isótopos de cadmio (elemento 48).
El isótopo de paladio Pd se descompone por emisión beta a Ag con una vida media de 6,5 millones de años. Los meteoritos de hierro son los únicos objetos con una proporción lo suficientemente alta de paladio a plata para producir variaciones cuantificables en la abundancia de Ag. El Ag radiogenico se descubrió por primera vez en el meteorito de Santa Clara en 1978. Los descubridores sugieren que la coalescencia y la diferenciación de pequeños planetas con núcleo de hierro pueden haber ocurrido 10 millones de años después de un evento nucleosintético. Las correlaciones de Pd-Ag observadas en cuerpos que se han fundido claramente desde la acreción del sistema solar deben reflejar la presencia de nucleidos inestables en el sistema solar primitivo.
Química
Estado de oxidación | Número de coordinación | Estereoquímica | Compuesto representativo |
|---|---|---|---|
| 0 (ds) | 3 | Planar | Ag (CO) 3 |
| 1 (d) | 2 | Lineal | [Ag (CN) 2 ] |
| 3 | Trigonal plana | AgI (PEt 2 Ar) 2 | |
| 4 | Tetraédrica | [Ag (diars) 2 ] | |
| 6 | Octaédrico | AgF, AgCl, AgBr | |
| 2 (d) | 4 | Cuadrado plano | [Ag (py) 4 ] |
| 3 (d) | 4 | Cuadrado plano | [AgF 4 ] |
| 6 | Octaédrico | [AgF 6 ] |
La plata es un metal bastante no reactivo. Esto se debe a que su caparazón 4d lleno no es muy eficaz para proteger las fuerzas electrostáticas de atracción del núcleo al electrón más externo 5s, y por lo tanto, la plata está cerca del final de la serie electroquímica ( E(Ag / Ag) = +0.799 V). En el grupo 11, la plata tiene la primera energía de ionización más baja (mostrando la inestabilidad del orbital 5s), pero tiene energías de ionización segunda y tercera más altas que el cobre y el oro (mostrando la estabilidad de los orbitales 4d), de modo que la química de la plata predominantemente el del estado de oxidación +1, que refleja el rango cada vez más limitado de los estados de oxidación a lo largo de la serie de transición a medida que los orbitales d se llenan y se estabilizan. A diferencia del cobre, la mayor energía de hidratación del Cu en comparación con el Cu es la razón por la que el primero es el más estable en solución acuosa y sólidos a pesar de carecer del d-subshell relleno estable de este último, con la plata este efecto se ve abrumado por su mayor segunda energía de ionización. Por lo tanto, Ag es la especie estable en solución acuosa y sólidos, siendo Ag mucho menos estable ya que oxida el agua.
La mayoría de los compuestos de plata tienen un carácter covalente significativo debido al tamaño pequeño y la alta energía de primera ionización (730.8 kJ / mol) de plata. Además, la electronegatividad de Silvering de 1.93 es mayor que la del plomo (1.87), y su afinidad electrónica de 125.6 kJ / mol es mucho más alta que la del hidrógeno (72.8 kJ / mol) y no mucho menor que la del oxígeno (141.0 kJ / mol). Debido a su d-subshell completa, la plata en su estado de oxidación +1 muestra relativamente pocas propiedades de los metales de transición propios de los grupos 4 a 10, formando compuestos organometálicos bastante inestables, formando complejos lineales que muestran números de coordinación muy bajos como 2, y formando un óxido anfótero y fases de Zintl como los metales posteriores a la transición. A diferencia de los metales de transición precedentes,
La plata no reacciona con el aire, incluso al calor rojo, y por lo tanto fue considerada por los alquimistas como un metal noble junto con el oro. Su reactividad es intermedia entre la del cobre (que forma el óxido de cobre (I) cuando se calienta en el aire y el rojo) y el oro. Al igual que el cobre, la plata reacciona con el azufre y sus compuestos; en su presencia, la plata empaña en el aire para formar el sulfuro de plata negro (el cobre forma el sulfato verde en cambio, mientras que el oro no reacciona). A diferencia del cobre, la plata no reaccionará con los halógenos, con la excepción del gas flúor notoriamente reactivo, con el que forma el difluoruro. Mientras que la plata no es atacada por ácidos no oxidantes, el metal se disuelve fácilmente en ácido sulfúrico concentrado caliente, así como en ácido nítrico diluido o concentrado. En presencia de aire, y especialmente en presencia de peróxido de hidrógeno,
Las tres formas principales de deterioro en los artefactos de plata históricos son el empañamiento, la formación de cloruro de plata debido a la inmersión a largo plazo en agua salada, así como la reacción con iones de nitrato u oxígeno. El cloruro de plata fresco es de color amarillo pálido, convirtiéndose en purpúreo al exponerse a la luz; se proyecta ligeramente desde la superficie del artefacto o moneda. La precipitación del cobre en plata antigua se puede usar para fechar artefactos, ya que el cobre es casi siempre un componente de las aleaciones de plata.
El metal de plata es atacado por oxidantes fuertes como el permanganato de potasio ( KMnO)
4 ) y dicromato de potasio (K
2 Cr
2 O
7 ), y en presencia de bromuro de potasio (KBr). Estos compuestos se utilizan en la fotografía para blanquear las imágenes de plata, convirtiéndolas en bromuro de plata que puede fijarse con tiosulfato o reconstruirse para intensificar la imagen original. La plata forma complejos de cianuro (cianuro de plata) que son solubles en agua en presencia de un exceso de iones de cianuro. Las soluciones de cianuro de plata se usan en la galvanoplastia de plata.
4 ) y dicromato de potasio (K
2 Cr
2 O
7 ), y en presencia de bromuro de potasio (KBr). Estos compuestos se utilizan en la fotografía para blanquear las imágenes de plata, convirtiéndolas en bromuro de plata que puede fijarse con tiosulfato o reconstruirse para intensificar la imagen original. La plata forma complejos de cianuro (cianuro de plata) que son solubles en agua en presencia de un exceso de iones de cianuro. Las soluciones de cianuro de plata se usan en la galvanoplastia de plata.
Los estados de oxidación comunes de la plata son (en orden de commonness): 1 (el estado más estable, por ejemplo, nitrato de plata, AgNO 3 ); 2 (altamente oxidante, por ejemplo, plata (II) fluoruro, AgF 2 ); e incluso muy raramente +3 (oxidación extrema, por ejemplo, tetrafluoroargentato de potasio (III), KAgF 4 ). El estado +1 es con mucho el más común, seguido del estado +2 fácilmente reducible. El estado +3 requiere agentes oxidantes muy fuertes, como el flúor o el peroxodisulfato, y algunos compuestos de plata (III) reaccionan con la humedad atmosférica y atacan el vidrio. De hecho, el fluoruro de plata (III) se obtiene generalmente haciendo reaccionar monofluoruro de plata o plata con el agente oxidante conocido más fuerte, el difluoruro de criptón.
Compuestos
Óxidos y calcogenuros
La plata y el oro tienen una baja afinidad química por el oxígeno, menor que el cobre, por lo que se espera que los óxidos de plata sean térmicamente bastante inestables. Las sales de plata solubles (I) precipitan el óxido de plata (I) marrón oscuro, Ag 2 O, al agregar álcali. (El hidróxido de AgOH existe solo en solución, de lo contrario se descompone espontáneamente en el óxido.) El óxido de plata (I) se reduce muy fácilmente a plata metálica y se descompone en plata y oxígeno por encima de 160 ° C. Este y otros compuestos de plata (I) puede ser oxidado por el fuerte peroxodisulfato de agente oxidante a negro AgO, una de plata mixto (I, III) de óxido de fórmula Agago 2 . Algunos otros óxidos mixtos con plata en estados de oxidación no integrales, a saber, Ag 2 O 3 y Ag 3 O4 , también se conocen, como es Ag 3 O que se comporta como un conductor metálico.
El sulfuro de plata (I), Ag 2 S, se forma muy fácilmente a partir de sus elementos constituyentes y es la causa del deslustre negro en algunos objetos plateados viejos. También se puede formar a partir de la reacción de sulfuro de hidrógeno con metal plateado o iones Ag acuoso. Se conocen muchos seleniuros y telururos no estequiométricos; en particular, AgTe ~ 3 es un superconductor de baja temperatura.
Haluros
El dihaluro sólo se conoce de la plata es el difluoruro, AgF 2 , que puede obtenerse a partir de los elementos bajo calor. Un agente de fluoración fuerte pero térmicamente estable y por lo tanto seguro, el fluoruro de plata (II) se usa a menudo para sintetizar hidrofluorocarbonos.
En marcado contraste con esto, se conocen los cuatro haluros de plata (I). El fluoruro, el cloruro y el bromuro tienen la estructura de cloruro de sodio, pero el yoduro tiene tres formas estables conocidas a diferentes temperaturas; que a temperatura ambiente es la estructura de la mezcla cúbica de zinc. Todos pueden ser obtenidos por la reacción directa de sus respectivos elementos. A medida que desciende el grupo halógeno, el haluro de plata gana más y más carácter covalente, la solubilidad disminuye y el color cambia del cloruro blanco al yoduro amarillo a medida que disminuye la energía requerida para la transferencia de carga de metal ligando (XAg → XAg). El fluoruro es anómalo, ya que el ión fluoruro es tan pequeño que tiene una energía de solvatación considerable y, por lo tanto, es altamente soluble en agua y forma dihidratos y tetrahidratos. Los otros tres haluros de plata son altamente insolubles en soluciones acuosas y se usan muy comúnmente en métodos analíticos gravimétricos. Los cuatro son fotosensibles (aunque el monofluoruro es solo para la luz ultravioleta), especialmente el bromuro y el yoduro que se descomponen en metal plateado, y por lo tanto se usaron en la fotografía tradicional. La reacción involucrada es:
- X + hν → X + e (excitación del ion haluro, que cede su electrón extra en la banda de conducción)
- Ag + e → Ag (liberación de un ion de plata, que gana un electrón para convertirse en un átomo de plata)
El proceso no es reversible porque el átomo de plata liberado se encuentra típicamente en un defecto de cristal o en un sitio de impurezas, de modo que la energía del electrón se reduce lo suficiente como para quedar "atrapada".
Otros compuestos inorgánicos
El nitrato de plata blanco, AgNO 3 , es un precursor versátil para muchos otros compuestos de plata, especialmente los haluros, y es mucho menos sensible a la luz. Alguna vez se lo llamó cáustico lunar porque los antiguos alquimistas llamaban luna a la plata y creían que la plata estaba asociada con la luna. A menudo se utiliza para el análisis gravimétrico, explotando la insolubilidad de los haluros de plata más pesados, que es un precursor común. El nitrato de plata se usa de muchas maneras en la síntesis orgánica, por ejemplo, para la desprotección y la oxidación. Ag une los alquenos de forma reversible, y el nitrato de plata se ha utilizado para separar las mezclas de alquenos por absorción selectiva. El aducto resultante puede descomponerse con amoníaco para liberar el alqueno libre.
El carbonato de plata amarillo, Ag 2 CO 3 se puede preparar fácilmente haciendo reaccionar soluciones acuosas de carbonato de sodio con una deficiencia de nitrato de plata. Su uso principal es para la producción de polvo de plata para su uso en microelectrónica. Se reduce con formaldehído, produciendo plata libre de metales alcalinos:
- Ag 2 CO 3 + CH 2 O → 2 Ag + 2 CO 2 + H 2
El carbonato de plata también se usa como reactivo en la síntesis orgánica, como la reacción de Koenigs-Knorr. En la oxidación de Fétizon, el carbonato de plata en celite actúa como un agente oxidante para formar lactonas a partir de dioles. También se emplea para convertir bromuros de alquilo en alcoholes.
El fulminante de plata, AgCNO, un potente explosivo sensible al tacto que se usa en las cápsulas de percusión, se produce mediante la reacción del metal plateado con el ácido nítrico en presencia de etanol. Otros compuestos de plata peligrosamente explosivos son la azida de plata, AgN 3 , formada por la reacción del nitrato de plata con la azida sódica, y el acetiluro de plata, Ag 2 C 2 , formado cuando la plata reacciona con el gas acetileno en la solución de amoníaco. En su reacción más característica, la azida de plata se descompone explosivamente, liberando nitrógeno gaseoso: dada la fotosensibilidad de las sales de plata, este comportamiento puede ser inducido al iluminar sus cristales.
- 2 AgN3 (s) → 3 N2 (g) + 2 Ag (s)
Compuestos de coordinación
Los complejos de plata tienden a ser similares a los de su homólogo de cobre más ligero. Los complejos de plata (III) tienden a ser raros y muy fácilmente reducidos a los estados de oxidación inferiores más estables, aunque son ligeramente más estables que los del cobre (III). Por ejemplo, los complejos de per cuadrado cuadrado [Ag (IO 5 OH) 2 ] y tellurato [Ag {TeO 4 (OH) 2 } 2 ] pueden prepararse por oxidación de plata (I) con peroxodisulfato alcalino. El amarillo diamagnético [AgF 4 ] es mucho menos estable, humecta en el aire húmedo y reacciona con el vidrio.
Los complejos de plata (II) son más comunes. Al igual que los complejos isoelectrónicos de cobre (II) de valencia, generalmente son planar cuadrados y paramagnéticos, lo que se incrementa por la mayor división de campo para los electrones 4d que para los electrones 3d. Ag acuoso, producido por oxidación de Ag por ozono, es un agente oxidante muy fuerte, incluso en soluciones ácidas: se estabiliza en ácido fosfórico debido a la formación de complejos. La oxidación con peroxodisulfato generalmente es necesaria para dar los complejos más estables con aminas heterocíclicas, como [Ag (py) 4 ] y [Ag (bipy) 2 ]: estos son estables siempre que el contraión no pueda reducir la plata al estado de oxidación +1 . [AgF 4 ] también se conoce en su sal de bario violeta, al igual que algunos complejos de plata (II) con N - o O ligandos -donor tales como carboxilatos de piridina.
Con mucho, el estado de oxidación más importante para la plata en complejos es +1. El catión Ag es diamagnético, al igual que sus homólogos Cu y Au, ya que los tres tienen configuraciones de electrones cerradas sin electrones desapareados: sus complejos son incoloros siempre que los ligandos no estén tan fácilmente polarizados como I. Ag forma sales con la mayoría de los aniones, pero es reacio a coordinarse con el oxígeno y, por lo tanto, la mayoría de estas sales son insolubles en agua: las excepciones son el nitrato, el perclorato y el fluoruro. El ion tetraédrico tetraédrico acuoso [Ag (H 2 O) 4 ] es conocido, pero la geometría característica para el catión Ag es lineal en 2 coordenadas. Por ejemplo, el cloruro de plata se disuelve fácilmente en exceso de amoníaco acuoso para formar [Ag (NH 3 ) 2]; las sales de plata se disuelven en la fotografía debido a la formación del complejo de tiosulfato [Ag (S 2 O 3 ) 2 ]; y la extracción de cianuro para la plata (y el oro) funciona mediante la formación del complejo [Ag (CN) 2 ]. El cianuro de plata forma el polímero lineal {Ag-C≡N → Ag-C≡N →}; el tiocianato de plata tiene una estructura similar, pero en su lugar forma un zigzag debido al átomo de azufre sp-hibridado. Los ligandos quelantes son incapaces de formar complejos lineales y, por lo tanto, los complejos de plata (I) con ellos tienden a formar polímeros; existen algunas excepciones, como los complejos de difosfina y diarsina casi tetraédricos [Ag (L-L) 2].
Organometálico
Bajo condiciones estándar, la plata no forma carbonilos simples, debido a la debilidad del enlace Ag-C. Se conocen algunas a temperaturas muy bajas alrededor de 6-15 K, como el verde, el paramagnético plano Ag (CO) 3 , que se dimeriza a 25-30 K, probablemente formando enlaces Ag-Ag. Además, se conoce el carbonilo de plata [Ag (CO)] [B (OTeF 5 ) 4 ]. Se conocen complejos poligénicos de AgLX con alquenos y alquinos, pero sus enlaces son termodinámicamente más débiles que incluso los de los complejos de platino (aunque se forman más fácilmente que los de los complejos de oro análogos): también son bastante asimétricos, mostrando el enlace π débil en el grupo 11. Ag-C σ los enlaces también pueden estar formados por plata (I), como cobre (I) y oro (I), pero los alquilos simples y arilos de plata (I) son incluso menos estables que los de cobre (I) (que tienden a explotar bajo condiciones ambientales). Por ejemplo, la mala estabilidad térmica se refleja en las temperaturas de descomposición relativa de AgMe (-50 ° C) y CuMe (-15 ° C), así como las de PhAg (74 ° C) y PhCu (100 ° C).
El enlace C-Ag se estabiliza por ligandos de perfluoroalquilo, por ejemplo en AgCF (CF 3 ) 2 . Los compuestos de Alkenylsilver también son más estables que sus homólogos de alquilsilver. Los complejos de plata-NHC se preparan fácilmente, y se usan comúnmente para preparar otros complejos de NHC desplazando ligandos lábiles. Por ejemplo, la reacción del complejo de bis (NHC) plata (I) con bis (acetonitrilo) dicloruro de paladio o cloro (dimetil sulfuro) oro (I):
Intermetálico
La plata forma aleaciones con la mayoría de los otros elementos en la tabla periódica. Los elementos de los grupos 1-3, a excepción de hidrógeno, litio y berilio, son muy miscibles con la plata en la fase condensada y forman compuestos intermetálicos; los de los grupos 4-9 son solo poco miscibles; los elementos en los grupos 10-14 (excepto boro y carbono) tienen diagramas de fase Ag-M muy complejos y forman las aleaciones más importantes comercialmente; y los elementos restantes en la tabla periódica no tienen consistencia en sus diagramas de fase Ag-M. Con mucho, las aleaciones más importantes son aquellas con cobre: la mayoría de la plata utilizada para acuñación y joyería es en realidad una aleación de plata y cobre, y la mezcla eutéctica se usa en soldadura al vacío. Los dos metales son completamente miscibles como líquidos pero no como sólidos;
La mayoría de las otras aleaciones binarias son de poca utilidad: por ejemplo, las aleaciones de plata y oro son demasiado blandas y las aleaciones de plata y cadmio son demasiado tóxicas. Las aleaciones ternarias tienen mucha más importancia: las amalgamas dentales son generalmente aleaciones de plata-estaño-mercurio, las aleaciones de plata-cobre-oro son muy importantes en las joyas (generalmente en el lado rico en oro) y tienen una amplia gama de durezas y colores, plata- las aleaciones de cobre y zinc son útiles como aleaciones de soldadura de bajo punto de fusión, y el plata-cadmio-indio (que involucra tres elementos adyacentes en la tabla periódica) es útil en reactores nucleares debido a su alta sección de captura de neutrones térmicos, buena conducción de calor, estabilidad mecánica y resistencia a la corrosión en agua caliente.
Etimología
La palabra "plata" aparece en anglosajón en varios deletreos, como seolfor y siolfor . Una forma similar se ve en todas las lenguas germánicas (compárese con el silabar y el silbir del antiguo alto alemán ). El símbolo químico Ag es de la palabra latina "plata", argentum (comparar griego antiguo ἄργυρος , árgyros ), de la raíz proto-indoeuropea * h₂erǵ- (anteriormente reconstruido como * arǵ-), que significa "blanco" o " brillante ": esta era la palabra proto-indoeuropea habitual para el metal, cuyos reflejos están ausentes en germánico y balto-eslavo. Las palabras de Balto-Slavic para la plata son bastante similares a las germánicas (eg [ Serebro ], polaco srebro , Lituania Sidabras ) y pueden tener un origen común, aunque esto es incierto: algunos investigadores han sugerido que el acadio sarpu "plata refinada" como este origen, relacionada con la palabra Sarapu "para refinar o fundir".
Historia
La plata era uno de los siete metales de la antigüedad que conocían los humanos prehistóricos y cuyo descubrimiento se pierde así en la historia. En particular, los tres metales del grupo 11, cobre, plata y oro, se presentan en la forma elemental en la naturaleza y probablemente se usaron como las primeras formas primitivas de dinero en lugar del simple trueque. Sin embargo, a diferencia del cobre, la plata no condujo al crecimiento de la metalurgia debido a su baja resistencia estructural, y se usó más a menudo de forma ornamental o como dinero. Como la plata es más reactiva que el oro, los suministros de plata nativa eran mucho más limitados que los del oro. Por ejemplo, la plata era más cara que el oro en Egipto hasta alrededor del siglo XV aC: se cree que los egipcios han separado el oro de la plata calentando los metales con sal y luego reduciendo el cloruro de plata producido al metal.
La situación cambió con el descubrimiento de la copelación, una técnica que permitía extraer metal plateado de sus minerales. Mientras que las escorias encontradas en Asia Menor y en las islas del Mar Egeo indican que la plata se estaba separando del plomo ya en el 4º milenio antes de Cristo, y uno de los primeros centros de extracción de plata en Europa era Cerdeña a principios del período Calcolítico, estos las técnicas no se difundieron ampliamente hasta más tarde, cuando se extendió por toda la región y más allá. Los orígenes de la producción de plata en India, China y Japón casi con seguridad fueron igualmente antiguos, pero no están bien documentados debido a su gran antigüedad.
Cuando los fenicios llegaron por primera vez a lo que ahora es España, obtuvieron tanta plata que no pudieron meterla en sus barcos, y como resultado usaron plata para pesar sus anclajes en lugar de plomo. En la época de las civilizaciones griega y romana, las monedas de plata eran un elemento básico de la economía: los griegos ya extraían plata de la galena en el siglo VII aC, y el ascenso de Atenas fue parcialmente posible gracias a las minas de plata cercanas a Laurium, de donde extrajeron alrededor de 30 toneladas por año desde el 600 hasta el 300 antes de Cristo. La estabilidad de la moneda romana se basó en gran medida en el suministro de lingotes de plata, principalmente de España, que los mineros romanos produjeron en una escala sin precedentes antes del descubrimiento del Nuevo Mundo. Alcanzar una producción máxima de 200 toneladas por año, un stock de plata estimado de 10000 toneladas circuló en la economía romana a mediados del siglo II d. C., cinco a diez veces más grande que la cantidad combinada de plata disponible para la Europa medieval y el califato abasí alrededor del año 800. Los romanos también registraron la extracción de plata en el centro y el norte de Europa en el mismo período de tiempo. Esta producción se detuvo casi por completo con la caída del Imperio Romano, y no se reanudó hasta la época de Carlomagno: para entonces, ya se habían extraído decenas de miles de toneladas de plata.
Europa central se convirtió en el centro de producción de plata durante la Edad Media, ya que los depósitos mediterráneos explotados por las antiguas civilizaciones se habían agotado. Se abrieron minas de plata en Bohemia, Sajonia, Erzgebirge, Alsacia, la región de Lahn, Siegerland, Silesia, Hungría, Noruega, Steiermark, Salzburgo y el sur de la Selva Negra. La mayoría de estos minerales eran bastante ricos en plata y simplemente podían separarse a mano de la roca restante y luego fundirse; algunos depósitos de plata nativa también se encontraron. Muchas de estas minas pronto se agotaron, pero algunas de ellas permanecieron activas hasta la Revolución Industrial, antes de la cual la producción mundial de plata era de alrededor de 50 toneladas por año. En las Américas, la tecnología de copelación de plata y plomo a alta temperatura fue desarrollada por las civilizaciones preincaicas ya en el año 60-120 d.
Con el descubrimiento de América y el saqueo de la plata por parte de los conquistadores españoles, América Central y América del Sur se convirtieron en los productores dominantes de plata hasta principios del siglo XVIII, en particular Perú, Bolivia, Chile y Argentina: el último de estos países después tomó su nombre del del metal que componía gran parte de su riqueza mineral. El comercio de plata del que fue parte dio paso a una red global de intercambio. Como dijo un historiador, la plata "dio la vuelta al mundo e hizo girar el mundo". Gran parte de esta plata terminó en manos de los chinos. Un comerciante portugués en 1621 notó que la plata "deambula por todo el mundo ... antes de llegar a China, donde permanece como en su centro natural". Aún así, gran parte fue a España, permitiendo a los gobernantes españoles perseguir ambiciones militares y políticas tanto en Europa como en las Américas. "Las minas del Nuevo Mundo", concluyeron varios historiadores, "respaldaban al imperio español".
En el siglo XIX, la producción primaria de plata se trasladó a América del Norte, particularmente a Canadá, México y Nevada en los Estados Unidos: también se produjo en Europa una producción secundaria de minerales de plomo y zinc, y depósitos en Siberia y el Lejano Oriente ruso como así como en Australia fueron minados. Polonia surgió como un importante productor durante la década de 1970 después del descubrimiento de yacimientos de cobre que eran ricos en plata, antes de que el centro de producción regresara a las Américas en la década siguiente. Hoy, Perú y México todavía están entre los principales productores de plata, pero la distribución de la producción de plata en todo el mundo es bastante equilibrada y alrededor de un quinto del suministro de plata proviene del reciclaje en lugar de la producción nueva.
Papel simbólico
La plata juega un cierto papel en la mitología y ha encontrado varios usos como metáfora y en el folclore. Las obras y los días del poeta griego Hesíodo (líneas 109-201) enumeran diferentes edades del hombre que llevan el nombre de metales como el oro, la plata, el bronce y el hierro para explicar las sucesivas edades de la humanidad. Las metamorfosis de Ovidio contienen otra narración de la historia, que contiene una ilustración del uso metafórico de la plata para significar el segundo mejor de una serie, mejor que el bronce pero peor que el oro:
En el folclore, se creía que la plata tenía poderes místicos: por ejemplo, una bala de plata a menudo se supone en ese folclore la única arma que es efectiva contra un hombre lobo, bruja u otros monstruos. A partir de esto, el modismo de una bala de plata se convirtió en sentido figurado en referencia a cualquier solución simple con una efectividad muy alta o resultados casi milagrosos, como en el ampliamente discutido documento de ingeniería de software No Silver Bullet .
La producción de plata también ha inspirado el lenguaje figurativo. En todo el Antiguo Testamento de la Biblia se encuentran claras referencias a la copelación, como en el reproche de Jeremías a Judá: "Se quema el fuelle, el plomo se consume del fuego, el fundador se derrite en vano, porque los impíos no se arrancan". plata los hombres los llamarán, porque el Señor los ha rechazado ". (Jeremías 6: 19-20) Jeremías también conocía la lámina de plata, que ejemplifica la maleabilidad y ductilidad del metal: "La plata esparcida en los platos es traída de Tarsis, y el oro de Uphaz, el trabajo del obrero y de las manos del fundador: azul y púrpura es su vestimenta: todos son obra de hombres astutos ". (Jeremías 10: 9)
La plata también tiene significados culturales más negativos: el idioma treinta piezas de plata, refiriéndose a una recompensa por traición, hace referencia al soborno Judas Iscariote se dice en el Nuevo Testamento haber tomado de los líderes judíos en Jerusalén para entregar a Jesús de Nazaret a los soldados de el sumo sacerdote Caifás. Éticamente, la plata también simboliza la avaricia y la degradación de la conciencia; este es el aspecto negativo, la perversión de su valor.
Ocurrencia y producción
La abundancia de plata en la corteza terrestre es de 0.08 partes por millón, casi exactamente la misma que la del mercurio. Ocurre principalmente en minerales de sulfuro, especialmente acantita y argentita, Ag 2 S. Los depósitos de Argentina a veces también contienen plata nativa cuando se presentan en entornos reductores, y cuando entran en contacto con agua salada se convierten en clorargirita (incluida la plata de cuerno), AgCl, que prevalece en Chile y Nueva Gales del Sur. La mayoría de los otros minerales de plata son pnictides de plata o calcogenuros; en general son semiconductores brillantes. La mayoría de los depósitos verdaderos de plata, a diferencia de los depósitos argentíferos de otros metales, provienen del vulcanismo del período Terciario.
Las principales fuentes de plata son los minerales de cobre, cobre, níquel, plomo y plomo y zinc obtenidos de Perú, Bolivia, México, China, Australia, Chile, Polonia y Serbia. Perú, Bolivia y México han estado extrayendo plata desde 1546, y todavía son grandes productores mundiales. Las principales minas productoras de plata son Cannington (Australia), Fresnillo (México), San Cristóbal (Bolivia), Antamina (Perú), Rudna (Polonia) y Penasquito (México). Los principales proyectos de desarrollo de minas a corto plazo hasta 2015 son Pascua Lama (Chile), Navidad (Argentina), Jaunicipio (México), Malku Khota (Bolivia) y Hackett River (Canadá). En Asia Central, Tayikistán es conocido por tener algunos de los yacimientos de plata más grandes del mundo.
La plata se encuentra generalmente en la naturaleza combinada con otros metales, o en minerales que contienen compuestos de plata, generalmente en forma de sulfuros como la galena (sulfuro de plomo) o cerusita (carbonato de plomo). Entonces, la producción primaria de plata requiere la fundición y luego la copelación de minerales de plomo argentíferos, un proceso históricamente importante. El plomo se funde a 327 ° C, el óxido de plomo a 888 ° C y la plata se funde a 960 ° C. Para separar la plata, la aleación se funde nuevamente a una temperatura alta de 960 ° C a 1000 ° C en un ambiente oxidante. El plomo se oxida para conducir el monóxido, entonces conocido como litargirio, que captura el oxígeno de los otros metales presentes. El óxido de plomo líquido se elimina o se absorbe por acción capilar en los revestimientos del hogar.
- Ag (s) + 2 Pb (s) + O2 (g) → 2PbO(absorbido) + Ag (l)
Hoy en día, el metal plateado se produce principalmente en lugar de un subproducto secundario de la refinación electrolítica de cobre, plomo y zinc, y mediante la aplicación del proceso Parkes en lingotes de plomo a partir de mineral que también contiene plata. En tales procesos, la plata sigue al metal no ferroso en cuestión a través de su concentración y fundición, y luego se purifica. Por ejemplo, en la producción de cobre, el cobre purificado se deposita electrolíticamente en el cátodo, mientras que los metales preciosos menos reactivos, como la plata y el oro, se acumulan bajo el ánodo como el llamado "baba del ánodo". Luego se separa y se purifica de los metales básicos por tratamiento con ácido sulfúrico diluido aireado caliente y calentamiento con cal o flujo de sílice, antes de purificar la plata a más del 99,9% de pureza mediante electrólisis en solución de nitrato.
La plata fina de grado comercial tiene una pureza de al menos 99,9% y purezas superiores al 99,999% están disponibles. En 2014, México fue el principal productor de plata (5.000 toneladas o el 18,7% del total mundial de 26.800 toneladas), seguido de China (4.060 toneladas) y Perú (3.780 toneladas).
Uso monetario
Las primeras monedas conocidas fueron acuñadas en el reino de Lidia en Asia Menor alrededor del 600 aC Las monedas de Lidia estaban hechas de electrum, que es una aleación natural de oro y plata, que estaba disponible dentro del territorio de Lidia. Desde entonces, las normas de plata, en las que la unidad de cuenta económica estándar es un peso fijo de plata, se han generalizado en todo el mundo hasta el siglo XX. Monedas de plata notables a través de los siglos incluyen el dracma griego, el denario romano, el dirham islámico, la rupia india de la época del Imperio mogol (agrupados con monedas de cobre y oro para crear un estándar trimetálico) y el dólar español.
La relación entre la cantidad de plata utilizada para la acuñación y la utilizada para otros fines ha fluctuado enormemente con el tiempo; por ejemplo, en tiempo de guerra, más plata tiende a haber sido utilizada para acuñar para financiar la guerra.
Hoy en día, el lingote de plata tiene el código de moneda ISO 4217 XAG, uno de los únicos cuatro metales preciosos que tiene uno (los otros son paladio, platino y oro). Las monedas de plata se producen a partir de varillas o lingotes fundidos, se laminan al grosor correcto, se tratan con calor y luego se usan para cortar las piezas en bruto. Estos espacios en blanco se muelen y acuñan en una prensa de acuñación; las prensas de acuñación modernas pueden producir 8000 monedas de plata por hora.
Precio
A partir de julio de 2018, la plata está valorada en alrededor de $ 495 por kilogramo, o alrededor de $ 15.5 por onza.
Los precios de la plata normalmente se cotizan en Troy onzas. Una onza troy es igual a 31.1034 gramos. En 2015 China volvió al sistema métrico y actualmente precios de plata (y oro) en gramos. La corrección de plata de Londres se publica una vez al día al mediodía, hora de Londres. Este precio está determinado por varios bancos internacionales importantes y es utilizado por los miembros del mercado de lingotes de Londres para negociar ese día. Los precios se muestran más comúnmente como el dólar de los Estados Unidos (USD), la libra esterlina (GBP) y el euro (EUR).
Aplicaciones
Joyería y platería
El mayor uso de la plata además de la acuñación durante la mayor parte de la historia fue en la fabricación de joyas y otros artículos de uso general, y esto sigue siendo un uso importante en la actualidad. Los ejemplos incluyen la plata de mesa para cubiertos, para la cual la plata es muy adecuada debido a sus propiedades antibacterianas. Las flautas de concierto occidentales generalmente se platean con o se hacen de plata esterlina; de hecho, la mayoría de los cubiertos solo están plateados en lugar de hechos de plata pura; la plata normalmente se coloca en galvanoplastia. El vidrio plateado (a diferencia del metal) se usa para espejos, frascos de vacío y decoraciones para árboles de Navidad.
Debido a que la plata pura es muy suave, la mayoría de la plata utilizada para estos fines se alea con cobre, siendo finas de 925/1000, 835/1000 y 800/1000. Un inconveniente es el deslustre fácil de la plata en presencia de sulfuro de hidrógeno y sus derivados. La inclusión de metales preciosos como paladio, platino y oro da resistencia al deslustre, pero es bastante costoso; metales básicos como zinc, cadmio, silicio y germanio no previenen totalmente la corrosión y tienden a afectar el brillo y el color de la aleación. El plateado de plata pura electrolíticamente refinado es eficaz para aumentar la resistencia al deslustre. Las soluciones habituales para restaurar el brillo de la plata deslustrada son baños de inmersión que reducen la superficie de sulfuro de plata a plata metálica y la limpieza de la capa de deslustre con una pasta; el último enfoque también tiene el efecto secundario bienvenido de pulir la plata al mismo tiempo. Un enfoque químico simple para eliminar el deslustre de sulfuro es poner objetos de plata en contacto con papel de aluminio mientras se sumerge en agua que contiene una sal conductora, como cloruro de sodio.
Medicina
En medicina, la plata se incorpora a los apósitos para heridas y se usa como un recubrimiento antibiótico en dispositivos médicos. Los vendajes para heridas que contienen sulfadiazina de plata o nanomateriales de plata se usan para tratar infecciones externas. La plata también se usa en algunas aplicaciones médicas, como los catéteres urinarios (donde la evidencia tentativa indica que reduce las infecciones del tracto urinario relacionadas con el catéter) y en los tubos de respiración endotraqueal (donde la evidencia sugiere que reduce la neumonía asociada al ventilador). El ion de plata es bioactivo y en concentración suficiente mata fácilmente a las bacterias in vitro. Interfieren con las enzimas en las bacterias que transportan nutrientes, forman estructuras, sintetizan las paredes celulares y se unen al material genético de las bacterias. Los microbios no pueden desarrollar resistencia a la plata como lo hacen con los antibióticos, y por lo tanto las nanopartículas de plata y plata se usan como antimicrobianos en una variedad de aplicaciones industriales, sanitarias y domésticas: por ejemplo, infundir ropa con partículas de nanoplata les permite permanecer inodoros durante más. Los compuestos de plata son absorbidos por el cuerpo como compuestos de mercurio, pero carecen de la toxicidad de este último. La plata y sus aleaciones se utilizan en la cirugía craneal para reemplazar el hueso, y las amalgamas de plata-estaño-mercurio se usan en odontología. Fluoruro de diammina de plata, la sal de fluoruro de un complejo de coordinación con la fórmula [Ag (NH 3 ) 2] F, es un medicamento tópico (medicamento) utilizado para tratar y prevenir la caries dental (caries) y aliviar la hipersensibilidad dentinaria.
Electrónica
La plata es muy importante en electrónica para conductores y electrodos debido a su alta conductividad eléctrica incluso cuando está empañada. Las láminas de plata y plata a granel se usaron para fabricar tubos de vacío, y continúan utilizándose en la actualidad en la fabricación de dispositivos semiconductores, circuitos y sus componentes. Por ejemplo, la plata se usa en conectores de alta calidad para RF, VHF y frecuencias más altas, particularmente en circuitos sintonizados, como filtros de cavidad, donde los conductores no pueden escalarse en más del 6%. Los circuitos impresos y las antenas RFID están hechos con pinturas de plata, plata en polvo y sus aleaciones se utilizan en preparaciones de pasta para capas de conductores y electrodos, condensadores de cerámica y otros componentes cerámicos.
Aleaciones de soldadura fuerte
Las aleaciones de soldadura que contienen plata se usan para soldar materiales metálicos, principalmente aleaciones de cobalto, níquel y cobre, aceros para herramientas y metales preciosos. Los componentes básicos son plata y cobre, con otros elementos seleccionados de acuerdo con la aplicación específica deseada: ejemplos incluyen zinc, estaño, cadmio, paladio, manganeso y fósforo. La plata proporciona mayor trabajabilidad y resistencia a la corrosión durante el uso.
Equipo químico
La plata es útil en la fabricación de equipos químicos debido a su baja reactividad química, alta conductividad térmica y facilidad de funcionamiento. Los crisoles de plata (aleados con 0.15% de níquel para evitar la recristalización del metal a calor rojo) se usan para llevar a cabo la fusión alcalina. El cobre y la plata también se usan cuando se hace química con flúor. El equipo hecho para trabajar a altas temperaturas a menudo está plateado. La plata y sus aleaciones con oro se utilizan como sellos de alambre o anillo para compresores de oxígeno y equipos de vacío.
Catálisis
El metal plateado es un buen catalizador para las reacciones de oxidación; de hecho, es algo demasiado bueno para la mayoría de los propósitos, ya que la plata finamente dividida tiende a dar como resultado la oxidación completa de sustancias orgánicas a dióxido de carbono y agua, y por lo tanto tiende a usarse plata de grano más grueso. Por ejemplo, 15% de plata soportada sobre α-Al 2 O 3 o silicatos es un catalizador para la oxidación de etileno a óxido de etileno a 230-270 ° C. La deshidrogenación de metanol a formaldehído se lleva a cabo a 600-720 ° C sobre una gasa de plata o cristales como el catalizador, como lo es la deshidrogenación de isopropanol a acetona. En la fase gaseosa, el glicol produce glioxal y el etanol produce acetaldehído, mientras que las aminas orgánicas se deshidratan a nitrilos.
Fotografía
La fotosensibilidad de los haluros de plata permitió su uso en la fotografía tradicional, aunque la fotografía digital, que no usa plata, es ahora dominante. La emulsión fotosensible utilizada en fotografías en blanco y negro es una suspensión de cristales de haluro de plata en gelatina, posiblemente mezclada con algunos compuestos de metales nobles para mejorar la fotosensibilidad, el desarrollo y la afinación. La fotografía en color requiere la adición de componentes de tinte y sensibilizadores especiales, de modo que la imagen de plata inicial en blanco y negro se combina con un componente de tinte diferente. Las imágenes plateadas originales se blanquean y la plata se recupera y recicla. El nitrato de plata es el material de partida en todos los casos.
El uso de nitrato de plata y haluros de plata en la fotografía ha disminuido rápidamente con el advenimiento de la tecnología digital. Desde la demanda mundial máxima de plata fotográfica en 1999 (267,000,000 onzas troy o 8304.6 toneladas métricas), el mercado se contrajo casi un 70% en 2013.
Nanopartículas
Las partículas de nanoplata, de entre 10 y 100 nanómetros de tamaño, se utilizan en muchas aplicaciones. Se utilizan en tintas conductoras para productos electrónicos impresos, y tienen un punto de fusión mucho más bajo que las partículas de plata más grandes de tamaño micrométrico. También se usan medicinalmente en antibacterianos y antifúngicos de forma muy similar a las partículas de plata más grandes.
Miscelánea
El metal plateado puro se utiliza como colorante alimentario. Tiene la designación E174 y está aprobado en la Unión Europea. Los platos tradicionales paquistaníes e indios a veces incluyen láminas de plata decorativas conocidas como vark , y en varias otras culturas, dragée plateado se utilizan para decorar pasteles, galletas y otros artículos de postre.
Las lentes fotocromáticas incluyen haluros de plata, de modo que la luz ultravioleta en luz natural libera plata metálica, oscureciendo las lentes. Los haluros de plata se reformaron con intensidades de luz más bajas. Las películas incoloras de cloruro de plata se usan en los detectores de radiación. Los tamices de zeolita que incorporan iones Ag se utilizan para desalinizar el agua de mar durante los rescates, utilizando iones de plata para precipitar el cloruro como cloruro de plata. La plata también se utiliza por sus propiedades antibacterianas para la desinfección del agua, pero la aplicación de esto está limitada por los límites en el consumo de plata. La plata coloidal se usa de manera similar para desinfectar piscinas cerradas; Si bien tiene la ventaja de no desprender un olor como lo hacen los tratamientos con hipoclorito, la plata coloidal no es lo suficientemente efectiva para las piscinas abiertas más contaminadas.
Precauciones
Los compuestos de plata tienen baja toxicidad en comparación con la mayoría de los otros metales pesados, ya que el cuerpo humano los absorbe poco cuando se digieren y lo que sí se absorbe se convierte rápidamente en compuestos de plata insolubles o se complementa con metalotioneína. Sin embargo, el fluoruro de plata y el nitrato de plata son cáusticos y pueden causar daño tisular, lo que resulta en gastroenteritis, diarrea, caída de la presión arterial, calambres, parálisis y paro respiratorio. Se ha observado que los animales repetidamente dosificados con sales de plata experimentan anemia, retraso del crecimiento, necrosis del hígado y degeneración grasa del hígado y los riñones; se ha observado que las ratas a las que se les implanta lámina de plata o se les inyecta plata coloidal desarrollan tumores localizados. La plata coloidal administrada parenteralmente causa intoxicación aguda por plata. Algunas especies transmitidas por el agua son particularmente sensibles a las sales de plata y las de los otros metales preciosos; en la mayoría de las situaciones, sin embargo, la plata no presenta riesgos ambientales serios.
En grandes dosis, la plata y los compuestos que la contienen se pueden absorber en el sistema circulatorio y depositarse en varios tejidos corporales, lo que lleva a la argiria, que produce una pigmentación gris azulada de la piel, los ojos y las membranas mucosas. Argiria es rara y, por lo que se sabe, no daña la salud de una persona, aunque desfigura y suele ser permanente. Las formas leves de argiria a veces se confunden con cianosis.
La plata metálica, como el cobre, es un agente antibacteriano, que era conocido por los antiguos y que fue investigado científicamente por Carl Nägeli y le dio el nombre de efecto oligodinámico. Los iones de plata dañan el metabolismo de las bacterias incluso a concentraciones tan bajas como 0.01-0.1 miligramos por litro; la plata metálica tiene un efecto similar debido a la formación de óxido de plata. Este efecto se pierde en presencia de azufre debido a la insolubilidad extrema del sulfuro de plata.
Algunos compuestos de plata son muy explosivos, como los compuestos de nitrógeno azida plateada, amida de plata y fulminato de plata, así como acetiluro de plata, oxalato de plata y óxido de plata (II). Pueden explotar con el calentamiento, la fuerza, el secado, la iluminación o, a veces, espontáneamente. Para evitar la formación de tales compuestos, el amoníaco y el acetileno deben mantenerse alejados del equipo plateado. Las sales de plata con ácidos fuertemente oxidantes como el clorato de plata y el nitrato de plata pueden explotar al contacto con materiales que se pueden oxidar fácilmente, como compuestos orgánicos, azufre y hollín.