ચાંદી (Ag): રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓ અને ગુણધર્મો અભ્યાસ માર્ગદર્શિકા

રાસાયણિક ગુણધર્મોનું વિહંગાવલોકન

ચાંદી (Ag), એક ઉમદા ધાતુ, આવર્ત કોષ્ટકના સમૂહ 11, આવર્ત 5 માં સ્થિત છે. તેની રાસાયણિક નિષ્ક્રિયતા તેના ઉચ્ચ આયનીકરણ એન્થાલ્પી અને પ્રમાણભૂત ઇલેક્ટ્રોડ સંભવિતતાને કારણે છે.

• પ્રતિક્રિયાત્મકતા શ્રેણીમાં સ્થાન: ચાંદી ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ શ્રેણીમાં હાઇડ્રોજન અને કોપરની નીચે સ્થિત છે. આ બિન-ઓક્સિડાઇઝિંગ એસિડ્સ સાથે તેની ઓછી પ્રતિક્રિયાત્મકતા અને સરળ ઓક્સિડેશન સામે તેના પ્રતિકાર સૂચવે છે.
• ઇલેક્ટ્રોનેગેટિવિટી: પૉલિંગ સ્કેલ પર આશરે 1.93.
• સામાન્ય પ્રતિક્રિયાત્મકતા: ચાંદી તેની પ્રમાણમાં ઓછી રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાત્મકતા માટે જાણીતી છે. તે સામાન્ય પરિસ્થિતિઓમાં ઓક્સિજન અને પાણી દ્વારા હુમલાનો પ્રતિકાર કરે છે પરંતુ સલ્ફર સંયોજનોની હાજરીમાં સરળતાથી કાળી પડે છે. તે પ્રબળ ઓક્સિડાઇઝિંગ એસિડ્સ સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે.

હવા અને ઓક્સિજનની ક્રિયા

ચાંદી સામાન્ય તાપમાને શુષ્ક હવા અથવા ઓક્સિજન સાથે પ્રતિક્રિયા આપતી નથી, તેની ચમકદાર દેખાવ જાળવી રાખે છે. જોકે, હવામાં હાઇડ્રોજન સલ્ફાઇડ (H₂S) વાયુની હાજરીમાં તે ધીમે ધીમે કાળી પડે છે, ચાંદીના સલ્ફાઇડ (Ag₂S) નું કાળું પડ બનાવે છે. આ પ્રક્રિયાને ઝાંખું પડવું (tarnishing) કહેવાય છે.

• H₂S ધરાવતી ભેજવાળી હવામાં ઝાંખું પડવું: $4\text\{Ag(s)\} + 2\text\{H\}_2\text\{S(g)\} + \text\{O\}_2\text\{(g)\} \longrightarrow 2\text\{Ag\}_2\text\{S(s)\} + 2\text\{H\}_2\text\{O(l)\}$

પાણી અને વરાળની ક્રિયા

ચાંદી પાણી અથવા વરાળ સાથે પ્રતિક્રિયા આપવા માટે અત્યંત પ્રતિરોધક છે. તે ઊંચા તાપમાને પણ પાણી સાથે પ્રતિક્રિયા આપતી નથી.

• પાણી/વરાળ સાથે: $\text\{Ag(s)\} + \text\{H\}_2\text\{O(l/g)\} \longrightarrow \text\{No Reaction\}$

એસિડ અને બેઝની ક્રિયા

એસિડની ક્રિયા

પ્રતિક્રિયાત્મકતા શ્રેણીમાં હાઇડ્રોજનની નીચે તેની સ્થિતિને કારણે, ચાંદી મંદ હાઇડ્રોક્લોરિક એસિડ (HCl) અથવા મંદ સલ્ફ્યુરિક એસિડ (H₂SO₄) જેવા બિન-ઓક્સિડાઇઝિંગ એસિડ્સ સાથે પ્રતિક્રિયા આપતી નથી. જોકે, તે ઓક્સિડાઇઝિંગ એસિડ્સ સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે.

1. બિન-ઓક્સિડાઇઝિંગ એસિડ્સ સાથે (દા.ત., મંદ HCl, મંદ H₂SO₄): $\text\{Ag(s)\} + \text\{HCl(dilute)\} \longrightarrow \text\{No Reaction\}$ $\text\{Ag(s)\} + \text\{H\}_2\text\{SO\}_4\text\{(dilute)\} \longrightarrow \text\{No Reaction\}$

2. મંદ નાઈટ્રિક એસિડ (HNO₃) સાથે: ચાંદી મંદ નાઈટ્રિક એસિડ સાથે પ્રતિક્રિયા કરીને સિલ્વર નાઈટ્રેટ, નાઈટ્રિક ઑક્સાઇડ અને પાણી ઉત્પન્ન કરે છે. $3\text\{Ag(s)\} + 4\text\{HNO\}_3\text\{(dilute)\} \longrightarrow 3\text\{AgNO\}_3\text\{(aq)\} + \text\{NO(g)\} + 2\text\{H\}_2\text\{O(l)\}$

3. સાંદ્ર નાઈટ્રિક એસિડ (HNO₃) સાથે: ચાંદી સાંદ્ર નાઈટ્રિક એસિડ સાથે પ્રતિક્રિયા કરીને સિલ્વર નાઈટ્રેટ, નાઈટ્રોજન ડાયોક્સાઇડ અને પાણી બનાવે છે. $\text\{Ag(s)\} + 2\text\{HNO\}_3\text\{(conc)\} \longrightarrow \text\{AgNO\}_3\text\{(aq)\} + \text\{NO\}_2\text\{(g)\} + \text\{H\}_2\text\{O(l)\}$

4. ગરમ સાંદ્ર સલ્ફ્યુરિક એસિડ (H₂SO₄) સાથે: ગરમ સાંદ્ર સલ્ફ્યુરિક એસિડ ચાંદીનું સિલ્વર સલ્ફેટમાં ઓક્સિડેશન કરે છે, સલ્ફર ડાયોક્સાઇડ વાયુ અને પાણી મુક્ત કરે છે. $2\text\{Ag(s)\} + 2\text\{H\}_2\text\{SO\}_4\text\{(conc, hot)\} \longrightarrow \text\{Ag\}_2\text\{SO\}_4\text\{(aq)\} + \text\{SO\}_2\text\{(g)\} + 2\text\{H\}_2\text\{O(l)\}$

બેઝની ક્રિયા

ચાંદી સોડિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ (NaOH) અથવા પોટેશિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ (KOH) જેવા સામાન્ય પ્રબળ બેઝ (આલ્કલી) ના જલીય દ્રાવણ સાથે પ્રતિક્રિયા આપતી નથી.

• આલ્કલી સાથે: $\text\{Ag(s)\} + \text\{NaOH(aq)\} \longrightarrow \text\{No Reaction\}$

સિલ્વર આયન (Ag⁺) માટે મુખ્ય પ્રયોગશાળા પરીક્ષણ/ઓળખ પ્રતિક્રિયાઓ

સિલ્વર આયનો (Ag⁺) સામાન્ય રીતે ગુણાત્મક અકાર્બનિક વિશ્લેષણમાં તેમની લાક્ષણિક પ્રતિક્રિયાઓ દ્વારા ઓળખાય છે.

1. ક્લોરાઇડ પરીક્ષણ (હાઇડ્રોક્લોરિક એસિડ અથવા દ્રાવ્ય ક્લોરાઇડ્સ સાથેની પ્રતિક્રિયા): Ag⁺ આયનો ધરાવતા દ્રાવણમાં મંદ હાઇડ્રોક્લોરિક એસિડ અથવા દ્રાવ્ય ક્લોરાઇડ (દા.ત., NaCl) નું દ્રાવણ ઉમેરવાથી સિલ્વર ક્લોરાઇડ (AgCl) નો સફેદ દહીં જેવો અવક્ષેપ ઉત્પન્ન થાય છે. $\text\{Ag⁺(aq)\} + \text\{Cl⁻(aq)\} \longrightarrow \text\{AgCl(s)\}$

   • પુષ્ટિકારક પરીક્ષણ 1: એમોનિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડમાં દ્રાવ્યતા: AgCl નો સફેદ અવક્ષેપ જલીય એમોનિયા (એમોનિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ) માં દ્રાવ્ય છે, જે રંગહીન દ્રાવ્ય સંકુલ, ડાયએમિનસિલ્વર(I) ક્લોરાઇડ બનાવે છે. $\text\{AgCl(s)\} + 2\text\{NH\}_3\text\{(aq)\} \longrightarrow [\text\{Ag(NH\}_3\text\{)\}_2]\text\{Cl(aq)\}$
   • પુષ્ટિકારક પરીક્ષણ 2: એસિડીકરણ સાથે પુનરાવક્ષેપણ: ડાયએમિનસિલ્વર(I) સંકુલના દ્રાવણમાં મંદ નાઈટ્રિક એસિડ (HNO₃) ઉમેરવાથી, AgCl નો અવક્ષેપ ફરીથી દેખાય છે. $[\text\{Ag(NH\}_3\text\{)\}_2]\text\{Cl(aq)\} + 2\text\{H⁺(aq)\} \longrightarrow \text\{AgCl(s)\} + 2\text\{NH\}_4\text\{⁺(aq)\}$

2. ક્રોમેટ પરીક્ષણ (પોટેશિયમ ક્રોમેટ સાથેની પ્રતિક્રિયા): Ag⁺ આયનો ધરાવતા દ્રાવણમાં પોટેશિયમ ક્રોમેટ (K₂CrO₄) નું દ્રાવણ ઉમેરવાથી સિલ્વર ક્રોમેટ (Ag₂CrO₄) નો લાલ-ભુરો અવક્ષેપ ઉત્પન્ન થાય છે. આ પરીક્ષણનો ઉપયોગ ક્લોરાઇડના અનુમાન માટે મોહરની પદ્ધતિમાં પણ થાય છે. $2\text\{Ag⁺(aq)\} + \text\{CrO\}_4\text\{²⁻(aq)\} \longrightarrow \text\{Ag\}_2\text\{CrO\}_4\text\{(s)\}$