चांदी (Ag): रासायनिक अभिक्रिया आणि गुणधर्म अभ्यास मार्गदर्शक

रासायनिक गुणधर्मांचे विहंगावलोकन

चांदी (Ag) हा एक उत्कृष्ट धातू आहे, जो आवर्त सारणीच्या गट 11, आवर्त 5 मध्ये स्थित आहे. त्याची रासायनिक निष्क्रियता त्याच्या उच्च आयनीकरण एन्थाल्पी आणि मानक इलेक्ट्रोड संभाव्यतेला दिली जाते.

• अभिक्रियाशीलता श्रेणीतील स्थान: चांदी इलेक्ट्रोकेमिकल श्रेणीमध्ये हायड्रोजन आणि तांब्याच्या खाली स्थित आहे. हे अन-ऑक्सिडीकरण करणाऱ्या आम्लांशी तिची कमी अभिक्रियाशीलता आणि सहज ऑक्सिडीकरणास प्रतिकार दर्शवते.
• ऋणविद्युतता: पॉलिंग स्केलवर अंदाजे 1.93.
• सामान्य अभिक्रियाशीलता: चांदी तिच्या तुलनेने कमी रासायनिक अभिक्रियाशीलतेसाठी ओळखली जाते. सामान्य परिस्थितीत ती ऑक्सिजन आणि पाण्याने हल्ल्याला प्रतिरोध करते, परंतु सल्फर संयुगांच्या उपस्थितीत ती सहजपणे कलंकित होते. ती तीव्र ऑक्सिडीकरण करणाऱ्या आम्लांशी अभिक्रिया करते.

हवा आणि ऑक्सिजनची क्रिया

चांदी सामान्य तापमानावर कोरड्या हवा किंवा ऑक्सिजनशी अभिक्रिया करत नाही, ज्यामुळे तिचे चमकदार स्वरूप कायम राहते. तथापि, हवेतील हायड्रोजन सल्फाइड (H₂S) वायूच्या उपस्थितीत ती हळूहळू कलंकित होते, ज्यामुळे चांदीच्या सल्फाइडचा (Ag₂S) काळा थर तयार होतो. या प्रक्रियेला कलंकित होणे (tarnishing) असे म्हणतात.

• H₂S असलेल्या ओलसर हवेत कलंकित होणे: $4\text\{Ag(s)\} + 2\text\{H\}_2\text\{S(g)\} + \text\{O\}_2\text\{(g)\} \longrightarrow 2\text\{Ag\}_2\text\{S(s)\} + 2\text\{H\}_2\text\{O(l)\}$

पाणी आणि वाफेची क्रिया

पाणी किंवा वाफेशी अभिक्रिया करण्यास चांदी अत्यंत प्रतिरोधक आहे. उच्च तापमानावरही ती पाण्याशी अभिक्रिया करत नाही.

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

आम्ल आणि आम्लारीची क्रिया

आम्लांची क्रिया

अभिक्रियाशीलता श्रेणीमध्ये हायड्रोजनच्या खाली असल्यामुळे, चांदी सौम्य हायड्रोक्लोरिक आम्ल (HCl) किंवा सौम्य सल्फ्यूरिक आम्ल (H₂SO₄) सारख्या अन-ऑक्सिडीकरण करणाऱ्या आम्लांशी अभिक्रिया करत नाही. तथापि, ती ऑक्सिडीकरण करणाऱ्या आम्लांशी अभिक्रिया करते.

1. अन-ऑक्सिडीकरण करणाऱ्या आम्लांसोबत (उदा. सौम्य HCl, सौम्य 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. सौम्य नायट्रिक आम्लासोबत (HNO₃): चांदी सौम्य नायट्रिक आम्लाशी अभिक्रिया करून सिल्वर नायट्रेट, नायट्रिक ऑक्साईड आणि पाणी तयार करते. $3\text\{Ag(s)\} + 4\text\{HNO\}_3\text\{(dilute)\} \longrightarrow 3\text\{AgNO\}_3\text\{(aq)\} + \text\{NO(g)\} + 2\text\{H\}_2\text\{O(l)\}$

3. तीव्र नायट्रिक आम्लासोबत (HNO₃): चांदी तीव्र नायट्रिक आम्लाशी अभिक्रिया करून सिल्वर नायट्रेट, नायट्रोजन डायऑक्साईड आणि पाणी तयार करते. $\text\{Ag(s)\} + 2\text\{HNO\}_3\text\{(conc)\} \longrightarrow \text\{AgNO\}_3\text\{(aq)\} + \text\{NO\}_2\text\{(g)\} + \text\{H\}_2\text\{O(l)\}$

4. गरम, तीव्र सल्फ्यूरिक आम्लासोबत (H₂SO₄): गरम, तीव्र सल्फ्यूरिक आम्ल चांदीचे ऑक्सिडीकरण करून सिल्वर सल्फेटमध्ये रूपांतरित करते, सल्फर डायऑक्साईड वायू आणि पाणी उत्सर्जित होते. $2\text\{Ag(s)\} + 2\text\{H\}_2\text\{SO\}_4\text\{(conc, hot)\} \longrightarrow \text\{Ag\}_2\text\{SO\}_4\text\{(aq)\} + \text\{SO\}_2\text\{(g)\} + 2\text\{H\}_2\text\{O(l)\}$

आम्लारींची क्रिया

चांदी सोडियम हायड्रॉक्साईड (NaOH) किंवा पोटॅशियम हायड्रॉक्साईड (KOH) सारख्या सामान्य तीव्र आम्लारींच्या (alkalis) जलीय द्रावणांशी अभिक्रिया करत नाही.

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

सिल्वर आयन (Ag⁺) साठी मुख्य प्रयोगशाळा चाचणी/ओळख अभिक्रिया

सिल्वर आयन (Ag⁺) त्यांच्या वैशिष्ट्यपूर्ण अभिक्रियांद्वारे गुणात्मक अजैविक विश्लेषणामध्ये सामान्यतः ओळखले जातात.

1. क्लोराईड चाचणी (हायड्रोक्लोरिक आम्ल किंवा विद्राव्य क्लोराईडशी अभिक्रिया): Ag⁺ आयन असलेल्या द्रावणात सौम्य हायड्रोक्लोरिक आम्ल किंवा विद्राव्य क्लोराईडचे द्रावण (उदा. NaCl) मिसळल्यास सिल्वर क्लोराईडचा (AgCl) पांढरा दहीदार अवक्षेप (precipitate) तयार होतो. $\text\{Ag⁺(aq)\} + \text\{Cl⁻(aq)\} \longrightarrow \text\{AgCl(s)\}$

   • पुष्टीकारक चाचणी 1: अमोनियम हायड्रॉक्साईडमध्ये विद्राव्यता: AgCl चा पांढरा अवक्षेप जलीय अमोनियामध्ये (अमोनियम हायड्रॉक्साईड) विद्राव्य असतो, ज्यामुळे रंगहीन विद्राव्य संमिश्र, डायअमाईनसिलव्हर(I) क्लोराईड तयार होते. $\text\{AgCl(s)\} + 2\text\{NH\}_3\text\{(aq)\} \longrightarrow [\text\{Ag(NH\}_3\text\{)\}_2]\text\{Cl(aq)\}$
   • पुष्टीकारक चाचणी 2: आम्लीकरणानंतर पुनर्अवक्षेपण: डायअमाईनसिलव्हर(I) संमिश्र द्रावणात सौम्य नायट्रिक आम्ल (HNO₃) मिसळल्यास, AgCl चा अवक्षेप पुन्हा दिसतो. $[\text\{Ag(NH\}_3\text\{)\}_2]\text\{Cl(aq)\} + 2\text\{H⁺(aq)\} \longrightarrow \text\{AgCl(s)\} + 2\text\{NH\}_4\text\{⁺(aq)\}$

2. क्रोमेट चाचणी (पोटॅशियम क्रोमेटशी अभिक्रिया): Ag⁺ आयन असलेल्या द्रावणात पोटॅशियम क्रोमेट (K₂CrO₄) द्रावण मिसळल्यास सिल्वर क्रोमेटचा (Ag₂CrO₄) लालसर-तपकिरी अवक्षेप तयार होतो. ही चाचणी क्लोराईडच्या अंदाजे प्रमाणासाठी मोहरच्या पद्धतीत देखील वापरली जाते. $2\text\{Ag⁺(aq)\} + \text\{CrO\}_4\text\{²⁻(aq)\} \longrightarrow \text\{Ag\}_2\text\{CrO\}_4\text\{(s)\}$