Prata: Elemento químico de número atómico 47

A prata é un elemento químico de número atómico 47 situado no grupo 11 da táboa periódica dos elementos.

O seu símbolo é Ag (do latín argentum 'prata', derivado do protoindoeuropeo h₂erǵ 'brillante, branco'). É un metal de transición brando, branco e brillante que presenta a condutividade eléctrica, a condutividade térmica e a reflectividade máis elevadas de todos os metais. Este metal atópase na codia terrestre en forma elemental pura e libre ("prata nativa"), como aliaxe con ouro e outros metais, e en minerais como a arxentita e a clorarxirita. A maior parte da prata prodúcese como subproducto da refinación do cobre, ouro, chumbo e cinc.

Prata
Prata: Etimoloxía, Características, Quimíca
Cu
  Prata: Etimoloxía, Características, Quimíca
 
47
Ag
 
               
               
                                   
                                   
                                                               
                                                               
Ag
Au
PaladioPrataCadmio
Táboa periódica dos elementos
[[Ficheiro:{{{espectro}}}|300px|center]]
Liñas espectrais do Prata
Información xeral
Nome, símbolo, número Prata, Ag, 47
Serie química Metal de transición
Grupo, período, bloque 11, 5, d
Densidade 10490 kg/m3
Dureza {{{dureza}}}
Aparencia Prateado
N° CAS 7440-22-4
N° EINECS {{{EINECS}}}
Propiedades atómicas
Masa atómica 107,8682(2) u
Raio medio 160 pm
Raio atómico (calc) 165 pm
Raio covalente 153 pm
Raio de van der Waals 172 pm
Configuración electrónica [Kr]4d10 5s1
Electróns por nivel de enerxía 2, 8, 18, 18, 1
Estado(s) de oxidación 1 (anfótero)
Óxido {{{óxido}}}
Estrutura cristalina cúbica centrada nas caras
Propiedades físicas
Estado ordinario Sólido (__)
Punto de fusión 1234,93 K
Punto de ebulición 2435 K
Punto de inflamabilidade {{{P_inflamabilidade}}} K
Entalpía de vaporización 250,58 kJ/mol
Entalpía de fusión 11,3 kJ/mol
Presión de vapor 0,34 Pa a 1234 K
Temperatura crítica  K
Presión crítica  Pa
Volume molar m3/mol
Velocidade do son 2600 m/s a 293.15 K (20 °C)
Varios
Electronegatividade (Pauling) 1,93
Calor específica 232 J/(K·kg)
Condutividade eléctrica 63 × 106 m-1 S/m
Condutividade térmica 429 W/(K·m)
1.ª Enerxía de ionización 731 kJ/mol
2.ª Enerxía de ionización 2070 kJ/mol
3.ª Enerxía de ionización 3361 kJ/mol
4.ª Enerxía de ionización {{{E_ionización4}}} kJ/mol
5.ª Enerxía de ionización {{{E_ionización5}}} kJ/mol
6.ª Enerxía de ionización {{{E_ionización6}}} kJ/mol
7.ª Enerxía de ionización {{{E_ionización7}}} kJ/mol
8.ª enerxía de ionización {{{E_ionización8}}} kJ/mol
9.ª Enerxía de ionización {{{E_ionización9}}} kJ/mol
10.ª Enerxía de ionización {{{E_ionización10}}} kJ/mol
Isótopos máis estables
iso AN Período MD Ed PD
MeV
107Ag51,839%estable con 60 neutróns
108AgSintético418 aε
TI
2,027
0,109
108Paladio
 
109Ag48,161%estable con 62 neutróns
Unidades segundo o SI e en condicións normais de presión e temperatura, salvo indicación contraria.

Desde hai moito tempo, a prata considérase un metal precioso. O metal prateado utilízase en moitas moedas de inversión, ás veces xunto co ouro.: Aínda que é máis abundante que o ouro, é moito menos abundante como metal nativo. A súa pureza adoita medirse en por mil; unha aliaxe cun 94% de pureza descríbese como "0,940 fina". Como un dos sete metais da antigüidade, a prata desempeñou un papel perdurable na maioría das culturas humanas.

Ademais de en moeda e como medio de investimento (moedas e lingotes), a prata utilízase en paneis solares, filtración de auga, xoias, adornos, vaixelas e utensilios de gran valor (de aí o termo "cubertos"), en contactos e condutores eléctricos, en espellos especializados, revestimentos de xanelas, na catálise de reaccións químicas, como colorante en vidreiras e en repostería especializada. Os seus compostos utilízanse en películas fotográficas e de raios X. As solucións diluídas de nitrato de prata e outros compostos de prata utilízanse como desinfectantes e microbiocidas (efecto oligodinámico), e engádense a vendaxes, apósitos, catéteres e outros instrumentos médicos.

Etimoloxía

O seu nome é unha evolución do termo latino platus que significaba orixinariamente plano e posteriormente lámina metálica.

O nome do símbolo provén do latín argentum e do grego ἄργυρος, nomes do metal nesas linguas (derivados dunha raíz indo-europea que significa brillante).

Características

Prata: Etimoloxía, Características, Quimíca 
A prata é extremadamente dúctil e pode estirarse ata formar un arame dun átomo de ancho.

A prata é similar nas súas propiedades físicas e químicas aos seus dous veciños verticais no grupo 11 da táboa periódica: o cobre e o ouro. Os seus 47 electróns están dispostos na configuración [Kr]4d105s1, semellante a do cobre ([Ar]3d104s1) e a do ouro ([Xe]4f145d106s1); O grupo 11 é un dos poucos grupos do bloque d que ten un conxunto completamente consistente de configuracións electrónicas. Esta configuración electrónica distintiva, cun só electrón na capa electrónica s de maior ocupación sobre unha capa electrónica d subchea, explica moitas das propiedades singulares da prata metálica.

A prata é un metal de transición relativamente brando e extremadamente dúctil e maleable, aínda que é lixeiramente menos maleable que o ouro. A prata cristaliza nunha rede cúbica centrada na cara con número de coordinación 12, onde só o único electrón 5s está deslocalizado, de forma similar ao cobre e ao ouro. A diferenza dos metais con capa electrónica d incompletas, as ligazóns metálicas da prata carecen de carácter covalente e son relativamente débiles. Esta observación explica a baixa dureza e alta ductilidade dos monocristais de prata.

A prata ten un lustre metálico, branco e brillante que se pode puír, e que é tan característico que o propio nome do metal converteuse no nome da cor prata. A prata puida ten maior reflectividade óptica que o aluminio en todas as lonxitudes de onda superiores a ~450 nm. En lonxitudes de onda inferiores a 450 nm, a reflectividade da prata é inferior á do aluminio e redúcese a cero preto dos 310 nm.

Os elementos do grupo 11 teñen en común unha condutividade eléctrica e térmica moi elevada, porque o seu único electrón s está libre e non interactúa coa subcapa electrónica d subchea, xa que tales interaccións (que se producen nos metais de transición precedentes) reducen a mobilidade dos electróns. A condutividade térmica da prata atópase entre as máis altas de todos os materiais, aínda que a condutividade térmica do carbono (no diamante alótropo) e do helio-4 superfluido son superiores. A condutividade eléctrica da prata é a máis alta de todos os metais, maior mesmo que a do cobre. A prata tamén ten a resistencia de contacto máis baixa de todos os metais. A prata de cando en cando utilízase pola súa condutividade eléctrica, debido ao seu alto custo, aínda que unha excepción é en enxeñería de radiofrecuencia, particularmente en VHF e frecuencias máis altas, onde o recubrimento de prata mellora a condutividade eléctrica debido a que esas correntes tenden a fluír na superficie dos condutores no canto de ir a través do interior. Durante a segunda guerra mundial en EEUU utilizáronse 13540 toneladas de prata para os electroimans dos calutróns para enriquecer uranio, principalmente pola escaseza de cobre en tempos de guerra.

A prata forma facilmente aliaxes co cobre, co ouro e co cinc. As aliaxes de cinc e prata cunha baixa concentración de cinc poden considerarse solucións sólidas cúbicas centradas na cara de cinc en prata, xa que a estrutura da prata permanece practicamente inalterada mentres que a concentración de electróns aumenta a medida que se engade máis cinc. O aumento da concentración de electróns conduce ás fases cúbicas centrada no corpo (concentración de electróns 1,5), cúbico complexo (1,615) e hexagonal (1,75).

Isótopos

A prata natural componse de dúas isótopos estables 107Ag e 109Ag, sendo o primeiro lixeiramente máis abundante (51,839%) que o segundo. Esta abundancia case igual é pouco frecuente na táboa periódica. O peso atómico é 107,8682(2) u; este valor é moi importante debido á importancia dos compostos de prata, en particular os haluros, na análise gravimétrica. Ambos os isótopos de prata prodúcense nas estrelas mediante o proceso s (captura lenta de neutróns), así como nas supernovas mediante o proceso r (captura rápida de neutróns).

Caracterizáronse vinte e oito radioisótopos dos cales os máis estables son a 105Ag, 111Ag e 112Ag, con períodos de semidesintegración de 41,29 días, 7,45 días e 3,13 horas respectivamente. Os demais isótopos teñen períodos de semidesintegración máis curtos que unha hora, e a maioría menores que tres minutos. Identificáronse numerosos estados metaestables entre os cales os máis estables son 108mAg (418 anos), 110mAg (249,79 días) e 107mAg (8,28 días).

Os isótopos da prata teñen pesos atómicos que varían entre as 93,943 uma da 94Ag e as 123,929 uma da 124Ag. O modo de desintegración principal dos isótopos máis lixeiros que o estable máis abundante é a captura electrónica resultando isótopos de paladio, mentres que os isótopos máis pesados que o estable máis abundante desintegranse sobre todo mediante emisión beta dando lugar a isótopos de cadmio.

O isótopo 107Pd desintegrase mediante emisión beta producindo 107Ag e cun período de semidesintegración de 6,5 millóns de anos. Os meteoritos férreos son os únicos obxectos coñecidos cunha razón Pd/Ag suficientemente alta para producir variacións medibles na abundancia natural do isótopo 107Ag. O 107Ag radioxenética descubriuse no meteorito de Santa Clara (Estado de Durango) en 1978. As correlacións 107Pd–107Ag observadas en corpos claramente fundidos desde a acreción do sistema solar deben reflectir a presenza de nucleidos inestables no sistema solar primitivo.

Quimíca

Estados de oxidación e estereoquímica da prata
Estado de
oxidación
número de
coordinación
Estereoquímica Representante
composto
0 (d10s1) 3 Plano Ag(CO)3
1 (d10) 2 Lineal [Ag(CN)2]
3 Plano trigonal AgI(PEt2Ar)2
4 Tetraédrico [Ag(diars)2]+
6 Octaédrico AgF, AgCl, AgBr
2 (d9) 4 Plano cadrado [Ag(py)4]2+
3 (d8) 4 Plano cadrado [AgF4]
6 Octaédrico [AgF6]3−

A prata é un metal pouco reactivo. Isto débese a que a súa capa 4d subchea non é moi eficaz á hora de protexer as forzas electrostáticas de atracción desde o núcleo ata o electrón 5s máis externo, polo que a prata atópase preto do fondo da serie electroquímica (E0(Ag+/Ag) = +0.799 V). No grupo 11, a prata ten a primeira enerxía de ionización máis baixa (o que demostra a inestabilidade do orbital 5s), pero ten as enerxías de ionización segunda e terceira máis altas que o cobre e o ouro (o que demostra a estabilidade dos orbitais 4d), de modo que a química da prata é predominantemente a do estado de oxidación +1, o que reflicte a gama cada vez máis limitada de estados de oxidación ao longo da serie de transición a medida que os orbitais d énchense e se estabilizan. A diferenza do cobre, para o que a maior enerxía de hidratación de Cu2+ en comparación con Cu+ é a razón pola que o primeiro é máis estable en solucións acuosas e sólidos a pesar de carecer da subcáscara estable d subchea do segundo, mentres que na prata este efecto vese anulado pola súa maior enerxía de segunda ionización. Así pois, Ag+ é a especie estable en solución acuosa e sólidos, sendo Ag2+ moito menos estable xa que oxida a auga.

A maioría dos compostos de prata teñen un importante carácter covalente debido ao pequeno tamaño e á elevada enerxía de primeira ionización (730,8 kJ/mol) da prata. Ademais, a electronegatividade de Pauling da prata, de 1,93, é superior á do chumbo (1,87), e a súa afinidade electrónica de 125.6 kJ/mol é moito maior que a do hidróxeno (72,8 kJ/mol) e non moito menor que a do osíxeno (141,0 kJ/mol).1176 Debido á súa subcáscara d completa, a prata no seu estado de oxidación principal +1 presenta relativamente poucas propiedades dos metais de transición propios dos grupos 4 a 10, formando compostos organometálicos bastante inestables, formando complexos lineais que mostran números de coordinación moi baixos como o 2, e formando un óxido anfótero así como fases de Zintl o igual que os metais post-transición A diferenza dos metais de transición anteriores, o estado de oxidación +1 da prata é estable mesmo en ausencia de retrodonación π.

A prata non reacciona co aire, nin sequera a lume vivo, polo que os alquimistas considerábana un metal nobre, xunto co ouro. A súa reactividade é intermedia entre a do cobre (que forma óxido de cobre(I) cando se quenta a lume vivo) e a do ouro. Do mesmo xeito que o cobre, a prata reacciona co xofre e os seus compostos; na súa presenza, a prata embázase no aire para formar o sulfuro de prata negro (o cobre forma en cambio o sulfato verde, mentres que o ouro non reacciona). A diferenza do cobre, a prata non reacciona cos halóxenos, a excepción do flúor gaseoso, co que forma o difluoruro. Aínda que a prata non é atacada polos ácidos non oxidantes, o metal disólvese facilmente en ácido sulfúrico concentrado quente, así como en ácido nítrico diluído ou concentrado. En presenza de aire, e especialmente en presenza de peróxido de hidróxeno, a prata disólvese facilmente en solucións acuosas de cianuro.

As tres formas principais de deterioración dos artefactos históricos de prata son o deslustre, a formación de cloruro de prata debido á inmersión prolongada en auga salgada, así como a reacción con ións nitrato ou osíxeno. O cloruro de prata fresco é de cor amarela pálida, volvéndose violáceo coa exposición á luz; sobresae lixeiramente da superficie do artefacto ou moeda. A precipitación do cobre na prata antiga pode utilizarse para datar artefactos, xa que o cobre é case sempre un compoñente das aliaxes da prata.

A prata metálica é atacada por oxidantes fortes como o permanganato de potasio (KMnO
4
) e o dicromato potásico (K
2
Cr
2
O
7
), e en presenza de bromuro de potasio (KBr). Estes compostos utilízanse en fotografía para branquear imaxes de prata, converténdoas en bromuro de prata que pode fixarse con tiosulfato ou revelarse de novo para intensificar a imaxe orixinal. A prata forma complexos de cianuro (cianuro de prata) que son solubles en auga en presenza dun exceso de ións de cianuro. As solucións de cianuro de prata utilízanse en galvanoplastia de prata.

Os estados de oxidación comúns da prata son (por orde de frecuencia): +1 (o estado máis estable; por exemplo, nitrato de prata, AgNO3); +2 (altamente oxidante; por exemplo, o fluoruro de prata (II), AgF2); e mesmo moi raramente +3 (oxidante extremo; por exemplo, tetrafluoroargentato(III) de potasio, KAgF4). Para alcanzar o estado +3 necesítanse axentes oxidantes moi fortes, como o flúor ou o peroxodisulfato, e algúns compostos de prata(III) reaccionan coa humidade atmosférica e atacan ao vidro. De feito, o fluoruro de prata(III) adoita obterse facendo reaccionar prata ou monofluoruro de prata co axente oxidante máis potente coñecido, o difluoruro de criptón.

Historia

A prata empregouse desde a antigüidade para a elaboración de armas de guerra e logo na elaboración de utensilios e ornamentos, de onde se estendeu ao comercio ao cuñarse as primeiras moedas de prata, chegando a constituír a base do sistema monetario de numerosos países.

En 1516 Juan Díaz de Solís descubriu en Suramérica o mar Doce que posteriormente Sebastián Caboto denominou Río da Prata, crendo que alí abundaba o metal, e de onde tomará o nome Arxentina. Anos máis tarde, o achado de grandes reservas de prata no Novo Mundo en Zacatecas e Potosí e a súa importación cara Europa provocou un longo período de inflación no continente europeo.

Propiedades

A prata é un metal moi empregado na cuñaxe de moedas xa que é moi dúctil e maleable, aínda que presenta maior dureza que o ouro. Ten un brillo branco metálico susceptible ao pulimento, que se mantén na auga e no aire, aínda que a súa superficie se empaña en presenza de ozono, sulfuro de hidróxeno ou aire que conteña xofre.

Abundancia e obtención

A prata atópase na natureza combinada con xofre (arxentita, Ag2S), arsénico, antimonio ou cloro (AgCl). Obtense principalmente de minas de cobre, cobre-níquel, ouro, chumbo e chumbo-cinc no Canadá, México, o Perú e os Estados Unidos.

Principais produtores

Prata: Etimoloxía, Características, Quimíca 
Prata na súa matriz

A produción mundial de prata durante o 2011 acadou un total de 23.800 toneladas métricas de prata. Os principais países produtores de prata son México e o Perú que representan por si sós 1/3 da produción mundial de prata.

Rango Estado Produción en 2011
(mineral)
(en toneladas/ano)
1 México 4.500
2 Perú 4.000
3 China 4.000
4 Australia 1.900
5 Chile 1.400
6 Rusia 1.400
7 Bolivia 1.350
8 Polonia 1.200
9 Estados Unidos 1.160
10 Canadá 700
Fonte: United States Geological Survey (USGS) - 2011

Reservas

De acordo coa información entregada no informe anual do United States Geological Survey (USGS), as estimacións sinalan que as reservas coñecidas de prata no 2011 a nivel mundial acadarían 530.000 toneladas métricas de prata fina. Segundo as estimacións de USGS, no Perú existirían arredor de 120.000 toneladas métricas economicamente explotables, equivalentes ó 23% do total de reservas mundiais do mineral; seguido de Polonia con 85.000 toneladas métricas economicamente explotables, equivalentes ó 16% do total de reservas mundiais do mineral.

Rango Estado Reservas mundiais
de prata en 2011
(en toneladas/ano)
Porcentaje
del total
(aprox)
1 Perú 120.000 23 %
2 Polonia 85.000 16 %
3 Chile 70.000 13 %
4 Australia 69.000 13 %
5 China 43.000 8 %
6 México 37.000 7 %
7 Estados Unidos 25.000 5 %
8 Bolivia 22.000 4 %
9 Canadá 7.000 1 %
Fonte: United States Geological Survey (USGS) - 2011

Aplicacións

Do total da produción mundial de prata, aproximadamente o 70% emprégase con fins monetarios, mentres que a outra parte emprégase na ourivaría, e en menores cantidades na fotografía, química e electricidade.

Exemplos de uso

Precaucións

A prata non é tóxica pero a maioría das súas sales son velenosas. Os compostos que conteñen prata poden entrar ao corpo humano polo sistema circulatorio e depositarse en diversos tecidos provocando arxiria, unha afección que provoca a coloración agrisada da pel e as mucosas.

Notas

Véxase tamén

Outros artigos

Bibliografía

Ligazóns externas

Tags:

Prata EtimoloxíaPrata CaracterísticasPrata QuimícaPrata HistoriaPrata PropiedadesPrata Abundancia e obtenciónPrata AplicaciónsPrata PrecauciónsPrata NotasPrata Véxase taménPrata

🔥 Trending searches on Wiki Galego:

Catedral de Santiago de CompostelaMundial de Fútbol de 2010Jake GyllenhaalPatricia VázquezRefuxio de Fonte da CovaEstado IslámicoLuísa VillaltaCasco de LeiroCuruxa comúnTaj MahalAccidente de Chernóbil69 (sexo)Guerra civil españolaBiblioteca Nacional da República ChecaBrad PittNicolás MaduroFátima IglesiasLlavianaErnst Otto FischerMiguel de UnamunoDécada de 1920A LamaWolfgang Amadeus MozartVíctor DupláUnión AfricanaFaba lobaAlbert EinsteinTuiSalamancaBretóns en GaliciaDonostiaHolocaustoCarrizo (paxaro)Editorial GalaxiaAlfonso Basterra CamporroFerrolEdiciones AgoeiroDiciopedia do século 21Combarro, PoioHuelvaDominio públicoBitcoinParroquias de Galicia1942GaivotaMateria escuraWikiLeaksRacing Club de FerrolProvincia de TeruelJuan TouzónGuerra fríaVideoxogoLista das aves de Galicia2001Os Ánxeles1961CicerónCatedral de Notre-Dame de ParísLuis ZaheraAlberto Núñez FeijóoSiemens AGO CarballiñoO Bierzo26 de abrilXabi AlonsoSímbolos matemáticos1975Xosé de CoraPena TrevincaFonoteca 92Poro nuclearMPedrafita do CebreiroAliança CatalanaProvincia de LugoInfinity Ward🡆 More