Química

Cloruro de plata (AgCl): estructura, propiedades, usos


El cloruro de plata (AgCl de fórmula química), es una sal binaria formada por plata y cloro. La plata es un metal lustroso, dúctil y maleable, con el símbolo químico Ag. Para poder formar nuevos compuestos, este metal debe estar oxidado (haber perdido el electrón de su último nivel de energía), lo que lo transforma en su especie iónica, catión plata, cargado positivamente.

El cloro es un gas amarillo verdoso, levemente irritante y de olor desagradable. Su símbolo químico es Cl. Para formar compuestos químicos con los metales, el cloro se reduce (gana un electrón para completar ocho electrones en su último nivel de energía) a su anión cloruro, cargado negativamente.

Al encontrarse en forma iónica, ambos elementos pueden formar el compuesto cloruro de plata, ya sea en forma natural —como se puede encontrar en algunos yacimientos— o por síntesis química, cuya obtención resulta menos costosa.

El cloruro de plata se encuentra en forma nativa como clorargirita (“cloro” para cloro, “argyr” para argentum). La terminación “ite” indica un nombre mineral.

Tiene una apariencia de color verdoso-amarillo (muy propia del cloro) y grisáceo por la plata. Estas tonalidades pueden variar dependiendo de otras sustancias que se puedan encontrar en el entorno.

El cloruro de plata obtenido sintéticamente se presenta como cristales blancos muy parecidos a la forma cúbica del cloruro de sodio, aunque en su conjunto se vería como un polvo blanco.

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¿Cómo obtener cloruro de plata?

En el laboratorio se puede obtener fácilmente de la siguiente manera:

Se hace reaccionar nitrato de plata con cloruro de sodio y se produce cloruro de plata, que precipita como lo indica la flecha, hacia abajo, y el nitrato de sodio se disuelve en agua.

AgNO3(ac) + NaCl(ac)  ————>  AgCl(s) + NaNO3(ac)

Disociación

La disociación en química se refiere a la posibilidad de que una sustancia iónica se pueda separar en sus componentes o iones cuando se encuentra con una sustancia que le permita esa separación.

Esa sustancia se conoce como solvente. El agua el solvente universal, que puede disociar la mayoría de los compuestos iónicos.

Al cloruro de plata se le denomina sal haloidea, porque está formada con el elemento cloro que corresponde a la familia VIIA de la tabla periódica, denominados halógenos. Las sales haloideas son compuestos iónicos en su mayoría poco solubles en agua.

Baja disociación en agua

El AgCl, que pertenece a este tipo de compuestos, presenta una disociación en agua muy baja. Este comportamiento se puede deber a los siguientes motivos:

– Al formarse el AgCl se encuentra en un estado coloidal que permite que, al disociarse la molécula en sus iones plata (+) y cloro (-), inmediatamente vuelva a formarse la molécula original de cloruro de plata AgCl, estableciéndose un equilibrio dinámico entre estas (producto disociado y molécula neutra).

– Debido a la estabilidad molecular del AgCl, cuando el enlace se forma, la fuerza del mismo tiende a ser más covalente que iónico, creando resistencia a la disociación.

– La densidad de la plata que es mucho mayor que la del cloro, y es la plata la que hace que la disociación sea menor y aumente la precipitación del AgCl en solución.

Uno de los factores que afecta la solubilidad de una sustancia es la temperatura. Al calentar una sustancia disuelta en agua, aumenta la solubilidad y, por ende, es más fácil la disociación de sus componentes. Sin embargo, ante el calor el AgCl sufre descomposición en Ag y Cl gaseoso.

Propiedades del cloruro de plata

Propiedades físicas

Son las características que una sustancia tiene y que permiten identificarla y diferenciarla de las demás. Estas propiedades no alteran la estructura interna de la sustancia; es decir, no alteran la disposición de los átomos en la fórmula.

El cloruro de plata se presenta como sólido, inodoro, de color blanco cristalino y en su forma más pura tiene una geometría en forma de octaedro. A continuación se describen las propiedades físicas principales:

– Punto de fusión: 455°C

– Punto de ebullición: 1547 °C

– Densidad: 5.56 g/mL

– Masa molar: 143.32 g/mol.

Cuando se encuentra como clorargirita (mineral) presenta un aspecto sólido y puede ser incoloro, verde-amarillo, verde-gris, o blanco, depende del lugar y de las sustancias que estén a su alrededor. Presenta una dureza en la escala de Mohs de 1,5 a 2,5.

También se le considera lustre, adamantino (diamante), resinoso y sedoso. Esto hace referencia a un aspecto algo brillante.

Propiedades químicas

Se trata de la reactividad que presenta una sustancia química, cuando se encuentra en contacto con otra. En este caso no se conserva su estructura interna, por lo que la disposición atómica dentro de la fórmula cambia.

Descomposición con el calor o la luz

Se descompone el cloruro de plata en sus elementos.

(Luz) 2 AgCl(s)    ——————->    2 Ag(s) + Cl2(g) (Calor)

Precipitación de la plata

La precipitación de la plata es la mejor manera de extraer este elemento de las películas fotográficas y radiográficas.

AgCl(ac) + NaClO(ac) ————–>  Ag(s) + NaCl(ac) +  CL2O(g)

Solubilidad

El cloruro de pata es muy insoluble en agua, pero es soluble en alcoholes de bajo peso molecular (metanol y etanol), en amoníaco y en ácido sulfúrico concentrado.

Usos/aplicaciones

Fotografía

Se utiliza el cloruro de plata debido a su alta sensibilidad a la luz. Este proceso fue descubierto por William Henry Fox Talbot en 1834.

Gravimetría

El análisis gravimétrico consiste en hallar la cantidad de un elemento, radical o compuesto, que está contenido en una muestra. Para ello es necesario quitar todas las sustancias que puedan presentar interferencia y convertir la sustancia sujeta a estudio en una sustancia de composición definida que se pueda pesar.

Esta se obtiene con la ayuda de sustancias que puedan precipitar fácilmente en medio acuoso, como sucede con el AgCl.

Análisis de aguas

Este proceso se realiza mediante una valoración que se hace, utilizando AgNO3 como titulante y un indicador que determina el final de la reacción (cambio de color); es decir, cuando ya no hay más cloruros en el agua.

Esta reacción lleva a la precipitación del AgCl, debido a la afinidad que tiene el ion cloruro por el catión plata.

Volumetría

Es la valoración de una muestra de concentración desconocida (cloruros o bromuros). Para hallar la concentración de la muestra esta se hace reaccionar con una sustancia; el punto final de la reacción se reconoce mediante la formación de un precipitado. En el caso de los cloruros, sería el cloruro de plata.

Referencias

  1. G. H (1970) Quantitative Chemical Analysis (Second Edition). N.Y. Harper y Row publishers, Inc.
  2. W.(1929). A study of the Silver Chloride Electrode. J. Am. Chem. Soc. 51(10), pp 2901–2904. DOI: 10.1021/ja01385a005
  3. D. West D. (2015) Fundamentos que Química Analítica(Novena Edición). México. Cengage Learning Editores, S.A, Inc.
  4. A. Rosenblum.N. et.al (2018) History of Photography Encyclopedia Britannica, inc. . Recuperado: britannica.com
  5. Cloruro de Plata (s.f). En Wikipedia, recuperado wikipedia.org