Строение
Это не схема из точек на кольцах, а выборка методом Монте-Карло из фактической плотности вероятности |ψ|² для каждой занятой подоболочки. Перетаскивайте, чтобы вращать. Синий и фиолетовый цвета обозначают противоположные знаки волновой функции, благодаря чему возможно образование связей.
Измеренные значения
Каждая полоса показывает, какое место серебро занимает среди всех 118 элементов по этому свойству.
Источники: стандартные атомные массы IUPAC 2021 года · Справочник химии и физики CRC · NIST. Значения, отмеченные ~, являются расчётными, а не измеренными.
Размер в масштабе
Radius 144 pm — that is 0.144 nm, so about 3472 million of them side by side would span a millimetre.
Тепловой диапазон
Серебро is liquid over a 1200 K window, from 1235 K to 2435 K.
История
Серебро — настоящий супергерой-антибактериальный элемент: оно уничтожает бактерии и вирусы уже более 4 000 лет. Этот блестящий белый металл был лучшим другом человечества с древних времён: его ценили не только за красоту, но и за буквально спасающие жизнь свойства. Древние цивилизации не знали о микробах, но знали, что вода в серебряных сосудах дольше сохраняет свежесть, а раны, обработанные серебром, заживают быстрее. Сегодня мы знаем почему: ионы серебра подобны крошечным терминаторам, которые при контакте уничтожают вредные микроорганизмы. Серебро — идеальный проводник: оно обладает самой высокой электрической проводимостью и теплопроводностью среди всех элементов. Это настоящий Флэш периодической таблицы, позволяющий электричеству и теплу проходить через него быстрее, чем через любой другой металл. Поэтому оно необходимо во всём — от солнечных панелей до смартфонов. Фактически каждое электронное устройство, которым вы владеете, содержит серебро. Фотографическая промышленность была построена на галогенидах серебра — соединениях, темнеющих под воздействием света. Хотя цифровые камеры в значительной степени заменили плёнку, серебро по-прежнему используется в высококачественных зеркалах и оптическом оборудовании. Наночастицы серебра революционизируют медицину: их добавляют в повязки, медицинские устройства и даже носки для предотвращения инфекций.
Открытие серебра затерялось в тумане доисторических времён: этот блестящий металл ценился человеческими цивилизациями более 6 000 лет. В отличие от многих элементов, для выделения которых потребовалась современная химия, красота и полезность серебра сразу стали очевидны нашим предкам.
Самые ранние свидетельства обработки серебра относятся примерно к 4000 году до н. э. и найдены в Анатолии (современная Турция). Древние цивилизации обнаружили, что нагревание свинцовых руд, содержащих серебро, в печах с притоком воздуха разделяет металлы — этот процесс называется купелированием. Благодаря этой технике они могли извлекать чистое серебро из природного серебросодержащего галенита.
Лидийское царство (современная Турция) около 700 года до н. э. отчеканило первые в мире серебряные монеты, что произвело революцию в торговле. Эти ранние монеты изготавливались из электрума — природного сплава золота и серебра, встречающегося в речных отложениях. Афинские серебряные монеты с «совой» стали первой международной валютой, финансировавшей золотой век Греции.
Открытие огромных месторождений серебра в Потоси, Боливия (1545), и Сакатекасе, Мексика, изменило мировую экономику. Испанские конкистадоры заставляли коренных жителей работать на этих рудниках в жестоких условиях. Знаменитое выражение «стоит Потоси» (то есть имеет огромную ценность) возникло благодаря этой горе, которая на протяжении 300 лет давала 60% мирового серебра.
Шведский химик Йёнс Якоб Берцелиус в 1814 году присвоил серебру современный химический символ «Ag» (от латинского «argentum»). Он был одним из первых учёных, систематически изучавших химические свойства серебра. Развитие фотографии Луи Дагером (1839) создало новый спрос на соединения серебра, особенно на йодид и бромид серебра.
Открытие месторождения Комсток-Лод в Неваде (1859) вызвало последнюю великую американскую серебряную лихорадку. Горный инженер Адольф Сутро построил туннель длиной 4 мили для осушения рудников — это стало одним из величайших инженерных достижений XIX века. Открытие помогло финансировать Гражданскую войну в США и принесло состояние таким семьям, как Хёрсты и Макаи.
XX век раскрыл уникальные свойства серебра: самую высокую электрическую проводимость и теплопроводность среди всех элементов, мощное антимикробное действие и светочувствительные соединения. Эти открытия привели к применению серебра в электронике, медицине и возобновляемой энергетике — сферах, которые древние цивилизации не могли даже представить, — и обеспечили его дальнейшее значение в нашу технологическую эпоху.
Влияние серебра простирается далеко за пределы экономики — в язык, культуру и искусство. Такие выражения, как «серебряный язык», «серебряный экран» и «серебряная пуля», отражают его воспринимаемую ценность и чистоту. Во многих культурах серебро связано с луной, женственностью и защитой от зла — эти представления повлияли на всё: от легенд об оборотнях до традиционного дизайна украшений.
Применение
Серебро было основой ювелирного дела более 6 000 лет. Стерлинговое серебро (92.5% серебра, 7.5% меди) остаётся мировым стандартом для ювелирных изделий, столовых приборов и декоративных предметов. Блеск и пластичность металла делают его идеальным для сложных узоров — от древних кельтских торквесов до современных минималистичных изделий.
Исключительная электрическая проводимость серебра (самая высокая среди всех элементов) делает его незаменимым в электронике. Его используют в аудиокабелях высокого класса, компьютерных клавиатурах, компонентах мобильных телефонов и RFID-чипах. Наночастицы серебра революционизируют гибкую электронику и печатные схемы для носимых устройств.
Галогениды серебра (AgCl, AgBr, AgI) лежат в основе традиционной фотографии. Эти светочувствительные соединения претерпевают химические изменения под воздействием света, создавая фотографическое изображение. Хотя цифровая фотография доминирует, плёнки на основе серебра остаются необходимыми для специализированных применений и художественной фотографии.
Антимикробные свойства серебра известны с древних времён. Современная медицина использует медицинские устройства, повязки для ран и хирургические инструменты с серебряным покрытием. Наночастицы серебра исследуются для систем доставки лекарств и лечения рака. Крем сульфадиазина серебра является стандартным средством лечения ожогов.
Серебряная паста играет важную роль в производстве солнечных панелей, образуя проводящую сетку, которая собирает электроны, вырабатываемые фотоэлектрическими элементами. Каждая солнечная панель содержит около 15-20 граммов серебра. По мере глобального расширения солнечной энергетики это применение становится одним из самых быстрорастущих направлений использования серебра.
Серебро позволяет создавать зеркала с самой высокой отражающей способностью: они отражают 95% видимого света. В высококачественных телескопах, микроскопах и прецизионных оптических приборах используются зеркала с серебряным покрытием. Отражающие свойства серебра также применяются в энергоэффективных окнах и архитектурном стекле.
Серебро служило валютой на протяжении тысячелетий и остаётся популярным инвестиционным металлом. Серебряные монеты и слитки продаются по всему миру как средство сохранения стоимости. Многие страны по-прежнему чеканят памятные серебряные монеты, а денежная роль серебра сохраняется на современных рынках драгоценных металлов.
Серебряные катализаторы необходимы для производства формальдегида, этиленоксида и других промышленных химикатов. Автомобильная промышленность использует серебро в каталитических нейтрализаторах дизельных двигателей. Каталитические свойства серебра также обеспечивают производство пластмасс и синтетических материалов.
Столовые приборы, сервировочные предметы и чайные наборы из стерлингового серебра остаются символами элегантности и качества. Антимикробные свойства серебра естественным образом подавляют рост бактерий, делая его гигиеничным материалом для подачи пищи. Многие семьи передают серебряные семейные реликвии из поколения в поколение.
Серебряные украшения — доступная роскошь: они дешевле золотых, но столь же красивы. От обручальных колец до модных украшений — универсальность серебра позволяет создавать бесконечное множество дизайнов. Многие выбирают серебро за его холодный оттенок и современную эстетику.
Ваш смартфон, скорее всего, содержит серебро в печатных платах, разъёмах и токопроводящих дорожках. Серебро обеспечивает надёжные электрические соединения во всём — от наушников до игровых консолей. Его применение постоянно затрагивает нашу повседневную жизнь.
Одежда, носки и спортивная форма с добавлением серебра предотвращают размножение бактерий, вызывающих неприятный запах. Наночастицы серебра в стиральных машинах и системах очистки воды обеспечивают постоянную антимикробную защиту. Некоторые повязки и средства первой помощи содержат серебро для профилактики инфекций.
Серебряные амальгамные пломбы используются в стоматологии более 150 лет. Хотя сегодня они применяются реже, долговечность и антимикробные свойства серебра сделали его надёжным материалом для восстановления зубов. Некоторые современные стоматологические материалы по-прежнему содержат наночастицы серебра.
Современные автомобили содержат серебро в электрических системах, обогревателях стёкол и навигационных системах. Контакты с серебряным покрытием обеспечивают надёжную работу важнейших систем безопасности. В электромобилях используется ещё больше серебра из-за их сложных электрических систем.
Серебро встречается в декоративных предметах, рамах для картин, подсвечниках и дорогих аксессуарах для дома. Изделия с серебряным покрытием предлагают красоту серебра по более низкой цене. Многие семьи ежедневно используют серебро в бытовой технике и электронных устройствах, не подозревая об этом.
Откуда он берётся
0.075 mg/kg of Earth's crust · more abundant than 41% of elements
Серебро встречается в земной коре естественным образом в средней концентрации 0.08 частей на миллион, поэтому по массе оно примерно в 20 раз реже золота. Этот драгоценный металл образуется в результате удивительных геологических процессов, которые концентрируют его в месторождениях, пригодных для добычи, по всему миру.
Самородное серебро (чистое металлическое серебро) образуется в гидротермальных жилах, где горячая вода, богатая минералами, циркулирует через трещины в горных породах. Известные месторождения самородного серебра находятся в Конгсберге, Норвегия, и на полуострове Кивино в Мичигане. В этих месторождениях часто встречаются впечатляющие дендритовые (древовидные) кристаллы серебра, высоко ценимые коллекционерами минералов.
Большая часть серебра встречается в составе минеральных соединений, а не в виде чистого металла. К основным минералам серебра относятся аргентит (Ag₂S), прустит (Ag₃AsS₃) и пираргирит (Ag₃SbS₃). Электрум — природный сплав золота и серебра, содержащий 20-70% серебра, — имел историческое значение и по-прежнему встречается во многих месторождениях золота.
Примерно 70% производства серебра приходится на побочный продукт добычи других металлов, особенно свинца, цинка и меди. В минералах сульфидных руд серебро часто замещает эти металлы. Крупнейшие регионы производства серебра включают Мексику (крупнейший производитель в мире), Перу, Китай и Россию.
Знаменитое месторождение Комсток-Лод в Неваде дало более 8.5 миллиона унций серебра в период с 1859-1898 годов. Гора Серро-Рико в Потоси, Мексика, была настолько богата серебром, что на протяжении 300 лет поставляла значительную часть мирового серебра. Сегодня на руднике Каннингтон в Австралии ежегодно добывают около 1 300 тонн серебра.
Морская вода содержит примерно 0.1-2 частей на миллиард серебра, что представляет собой огромный, но пока экономически невыгодный ресурс. Серебро накапливается в некоторых морских организмах, особенно в раковинах отдельных моллюсков. В будущем глубоководная добыча может получить доступ к богатым серебром полиметаллическим конкрециям на океанском дне.
Серебро относительно часто встречается в метеоритах, особенно в железных метеоритах, которые могут содержать до 100 раз больше серебра, чем земные горные породы. Элемент образуется в результате звёздного нуклеосинтеза в массивных звёздах и рассеивается во время взрывов сверхновых, постепенно входя в состав планетных систем, подобных нашей.
Обращение
Серебро считается одним из самых безопасных металлов для контакта с человеком и использования. Оно тысячелетиями применяется в медицине, при подаче пищи и в ювелирном деле без значительных рисков для здоровья большинства людей.
Безопасно при обычном использовании: Ювелирные изделия и столовые приборы из стерлингового серебра безопасны при прямом контакте с кожей. У некоторых людей могут возникнуть аллергические реакции на медные или никелевые сплавы в посеребрённых изделиях, но чистое серебро редко вызывает раздражение кожи.
Редкое состояние: Длительное воздействие соединений серебра может вызвать аргирию — необратимое сине-серое окрашивание кожи. В основном это происходит при употреблении добавок с коллоидным серебром или промышленном воздействии серебряной пыли. Это состояние носит косметический характер и не угрожает жизни.
Промышленные меры предосторожности: Работники, контактирующие с серебряной пылью или соединениями серебра, должны использовать подходящую вентиляцию и защитное оборудование. Предельно допустимый уровень воздействия OSHA для металлического серебра и растворимых соединений в воздухе рабочей зоны составляет 0.01 mg/m³.
Реакционноспособные соединения: Нитрат серебра является коррозионно-активным веществом и может вызвать ожоги. Серебряная пыль может быть горючей. Всегда обращайтесь с химикатами серебра, используя подходящее защитное оборудование и находясь в хорошо проветриваемых помещениях.
Низкая экологическая токсичность: Антимикробные свойства серебра могут воздействовать на водные микроорганизмы при высоких концентрациях. Правильная утилизация и переработка изделий, содержащих серебро, предотвращают его накопление в окружающей среде.
Краткие ответы
Silver has numerous applications:
Jewelry and Decorative Items: Most commonly used in rings, necklaces, and ornamental objects
Electronics: Excellent conductor used in circuits, switches, and solar panels
Photography: Silver compounds in traditional film photography
Medicine: Antimicrobial properties in bandages and medical devices
Currency: Historically used as money and still in investment coins
Silver tarnishes due to a chemical reaction with sulfur compounds in the air:
Process: Silver reacts with hydrogen sulfide (H₂S) to form silver sulfide (Ag₂S)
Appearance: Creates a dark layer on the surface
Prevention: Store in airtight containers, use anti-tarnish strips
Cleaning: Can be removed with silver polish or baking soda paste
Silver has the highest electrical conductivity of all elements because:
Free electrons: Single valence electron moves easily through the metal lattice
Crystal structure: Face-centered cubic arrangement allows efficient electron flow
Low resistance: 1.59 × 10⁻⁸ Ω·m at 20°C
Applications: Used in high-end electronics, solar panels, and electrical contacts despite high cost
Silver metal is generally non-toxic to humans in its pure form. However:
Silver compounds can be toxic if ingested in large quantities
Argyria: Chronic exposure to silver compounds can cause skin to turn blue-gray
Safe handling: Pure silver jewelry and utensils are completely safe for everyday use
Antimicrobial: Silver's toxicity to bacteria makes it useful in medical applications
Серебро (symbol Ag) is element 47 on the periodic table, a переходный металл in period 5, group 11. The best electrical and thermal conductor of any element, and an antimicrobial known since antiquity. At room temperature it is a solid.
[Kr] 4d¹⁰ 5s¹, giving 5 occupied shells holding 2, 8, 18, 18, 1 electrons respectively.Серебро melts at 1234.9 K (961.8 °C) and boils at 2435 K (2161.9 °C).
The standard atomic weight of Серебро is 107.868 u. That is a weighted average across its naturally occurring isotopes, which is why it is rarely a whole number.
Серебро has a density of 10.501 g/cm³. Water is 1.0 g/cm³, so a block of серебро is about 10.5× heavier.
Серебро has a Pauling electronegativity of 1.93. The scale runs from 0.70 (francium, the least greedy for electrons) to 3.98 (fluorine, the most). Values in this middle band tend to form covalent rather than strongly ionic bonds.