வெள்ளி (Ag): வேதியியல் வினைகள் மற்றும் பண்புகள் பற்றிய ஆய்வு வழிகாட்டி

வேதியியல் பண்புகள் ஒரு கண்ணோட்டம்

வெள்ளி (Ag), ஒரு உன்னத உலோகம் ஆகும். இது தனிம அட்டவணையின் தொகுதி 11, வரிசை 5 இல் அமைந்துள்ளது. இதன் வேதியியல் மந்தத்தன்மைக்கு அதன் அதிக அயனியாக்கும் என்தால்பி (ionization enthalpy) மற்றும் திட்ட மின்முனை அழுத்தம் (standard electrode potential) ஆகியவை காரணமாகும்.

• வினைத்திறன் தொடரில் நிலை: வெள்ளி, மின்வேதியியல் தொடரில் ஹைட்ரஜன் மற்றும் காப்பருக்கு (copper) கீழே அமைந்துள்ளது. இது ஆக்சிஜனேற்றம் அடையாத அமிலங்களுடன் (non-oxidizing acids) இதன் குறைந்த வினைத்திறனையும், எளிதில் ஆக்சிஜனேற்றம் அடைவதற்கு எதிர்ப்புத்தன்மையையும் குறிக்கிறது.
• எதிர்மின் சுமை கவர்ச்சி (Electronegativity): பாலிங் அளவுகோலில் தோராயமாக 1.93.
• பொதுவான வினைத்திறன்: வெள்ளி அதன் ஒப்பீட்டளவில் குறைந்த வேதியியல் வினைத்திறனுக்காக அறியப்படுகிறது. சாதாரண சூழ்நிலைகளில் ஆக்சிஜன் மற்றும் நீரால் பாதிக்கப்படுவதில்லை, ஆனால் கந்தகச் சேர்மங்கள் (sulfur compounds) முன்னிலையில் எளிதில் மங்குகிறது (tarnishes). இது வலிமையான ஆக்சிஜனேற்ற அமிலங்களுடன் (strong oxidizing acids) வினைபுரிகிறது.

காற்று மற்றும் ஆக்சிஜனின் செயல்பாடு

வெள்ளி சாதாரண வெப்பநிலைகளில் உலர்ந்த காற்று அல்லது ஆக்சிஜனுடன் வினைபுரிவதில்லை, அதன் பளபளப்பான தோற்றத்தைத் தக்க வைத்துக் கொள்கிறது. இருப்பினும், காற்றில் ஹைட்ரஜன் சல்பைடு (H₂S) வாயு இருக்கும்போது, ​​அது மெதுவாக மங்கி, கருப்பு நிற வெள்ளி சல்பைடு (Ag₂S) அடுக்கை உருவாக்குகிறது. இந்த செயல்முறை மங்குதல் (tarnishing) என்று அழைக்கப்படுகிறது.

• H₂S உள்ள ஈரப்பதமான காற்றில் மங்குதல்: $4\text\{Ag(s)\} + 2\text\{H\}_2\text\{S(g)\} + \text\{O\}_2\text\{(g)\} \longrightarrow 2\text\{Ag\}_2\text\{S(s)\} + 2\text\{H\}_2\text\{O(l)\}$

நீர் மற்றும் நீராவியின் செயல்பாடு

வெள்ளி, நீர் அல்லது நீராவி உடனான வினைக்கு மிகவும் எதிர்ப்புத்தன்மை கொண்டது. அதிக வெப்பநிலையிலும் நீருடன் வினைபுரிவதில்லை.

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

அமிலங்கள் மற்றும் காரங்களின் செயல்பாடு

அமிலங்களின் செயல்பாடு

வினைத்திறன் தொடரில் ஹைட்ரஜனுக்குக் கீழே அமைந்துள்ளதால், வெள்ளி நீர்த்த ஹைட்ரோகுளோரிக் அமிலம் (HCl) அல்லது நீர்த்த சல்ஃப்யூரிக் அமிலம் (H₂SO₄) போன்ற ஆக்சிஜனேற்றம் அடையாத அமிலங்களுடன் வினைபுரிவதில்லை. இருப்பினும், இது ஆக்சிஜனேற்ற அமிலங்களுடன் (oxidizing acids) வினைபுரிகிறது.

1. ஆக்சிஜனேற்றம் அடையாத அமிலங்களுடன் (எ.கா., நீர்த்த HCl, நீர்த்த 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. நீர்த்த நைட்ரிக் அமிலத்துடன் (HNO₃): வெள்ளி நீர்த்த நைட்ரிக் அமிலத்துடன் வினைபுரிந்து வெள்ளி நைட்ரேட், நைட்ரிக் ஆக்சைடு மற்றும் நீரை உருவாக்குகிறது. $3\text\{Ag(s)\} + 4\text\{HNO\}_3\text\{(dilute)\} \longrightarrow 3\text\{AgNO\}_3\text\{(aq)\} + \text\{NO(g)\} + 2\text\{H\}_2\text\{O(l)\}$

3. செறிவூட்டப்பட்ட நைட்ரிக் அமிலத்துடன் (HNO₃): வெள்ளி செறிவூட்டப்பட்ட நைட்ரிக் அமிலத்துடன் வினைபுரிந்து வெள்ளி நைட்ரேட், நைட்ரஜன் டை ஆக்சைடு மற்றும் நீரை உருவாக்குகிறது. $\text\{Ag(s)\} + 2\text\{HNO\}_3\text\{(conc)\} \longrightarrow \text\{AgNO\}_3\text\{(aq)\} + \text\{NO\}_2\text\{(g)\} + \text\{H\}_2\text\{O(l)\}$

4. சூடான செறிவூட்டப்பட்ட சல்ஃப்யூரிக் அமிலத்துடன் (H₂SO₄): சூடான செறிவூட்டப்பட்ட சல்ஃப்யூரிக் அமிலம் வெள்ளியை வெள்ளி சல்ஃபேட்டாக (silver sulfate) ஆக்சிஜனேற்றம் செய்து, சல்ஃபர் டை ஆக்சைடு வாயு மற்றும் நீரை வெளியிடுகிறது. $2\text\{Ag(s)\} + 2\text\{H\}_2\text\{SO\}_4\text\{(conc, hot)\} \longrightarrow \text\{Ag\}_2\text\{SO\}_4\text\{(aq)\} + \text\{SO\}_2\text\{(g)\} + 2\text\{H\}_2\text\{O(l)\}$

காரங்களின் செயல்பாடு

வெள்ளி சோடியம் ஹைட்ராக்சைடு (NaOH) அல்லது பொட்டாசியம் ஹைட்ராக்சைடு (KOH) போன்ற பொதுவான வலிமையான காரங்களின் (alkalis) நீர்க் கரைசல்களுடன் வினைபுரிவதில்லை.

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

வெள்ளி அயனிக்கு (Ag⁺) முக்கிய ஆய்வக சோதனை/கண்டறிதல் வினைகள்

வெள்ளி அயனிகள் (Ag⁺) பொதுவாக பண்பறி பகுப்பாய்வில் (qualitative inorganic analysis) அவற்றின் சிறப்பியல்பு வினைகள் மூலம் கண்டறியப்படுகின்றன.

1. குளோரைடு சோதனை (ஹைட்ரோகுளோரிக் அமிலம் அல்லது கரையக்கூடிய குளோரைடுகளுடன் வினை): Ag⁺ அயனிகள் கொண்ட கரைசலுடன் நீர்த்த ஹைட்ரோகுளோரிக் அமிலம் அல்லது கரையக்கூடிய குளோரைடின் (எ.கா., NaCl) கரைசலைச் சேர்க்கும்போது, ​​வெள்ளி குளோரைடின் (AgCl) வெள்ளை நிற தயிர் போன்ற வீழ்படிவு (precipitate) உருவாகிறது. $\text\{Ag⁺(aq)\} + \text\{Cl⁻(aq)\} \longrightarrow \text\{AgCl(s)\}$

   • உறுதிப்படுத்தும் சோதனை 1: அம்மோனியம் ஹைட்ராக்சைடில் கரைதிறன்: AgCl இன் வெள்ளை நிற வீழ்படிவு, நீரிய அம்மோனியாவில் (அம்மோனியம் ஹைட்ராக்சைடு) கரைகிறது, நிறமற்ற கரையக்கூடிய அணைவுச் சேர்மமான டயம்மீன்சில்வர்(I) குளோரைடை உருவாக்குகிறது. $\text\{AgCl(s)\} + 2\text\{NH\}_3\text\{(aq)\} \longrightarrow [\text\{Ag(NH\}_3\text\{)\}_2]\text\{Cl(aq)\}$
   • உறுதிப்படுத்தும் சோதனை 2: அமிலமாக்குதல் மூலம் மீண்டும் வீழ்படிவாக்குதல்: டயம்மீன்சில்வர்(I) அணைவுக் கரைசலுடன் நீர்த்த நைட்ரிக் அமிலம் (HNO₃) சேர்க்கும்போது, ​​AgCl வீழ்படிவு மீண்டும் தோன்றுகிறது. $[\text\{Ag(NH\}_3\text\{)\}_2]\text\{Cl(aq)\} + 2\text\{H⁺(aq)\} \longrightarrow \text\{AgCl(s)\} + 2\text\{NH\}_4\text\{⁺(aq)\}$

2. குரோமேட் சோதனை (பொட்டாசியம் குரோமேட்டுடன் வினை): Ag⁺ அயனிகள் கொண்ட கரைசலுடன் பொட்டாசியம் குரோமேட் (K₂CrO₄) கரைசலைச் சேர்க்கும்போது, ​​வெள்ளி குரோமேட்டின் (Ag₂CrO₄) சிவப்பு-பழுப்பு நிற வீழ்படிவு உருவாகிறது. இந்த சோதனையானது குளோரைடு அளவை நிர்ணயிக்கும் மோரின் முறையிலும் (Mohr’s method) பயன்படுத்தப்படுகிறது. $2\text\{Ag⁺(aq)\} + \text\{CrO\}_4\text\{²⁻(aq)\} \longrightarrow \text\{Ag\}_2\text\{CrO\}_4\text\{(s)\}$