47 Ag Серебро 107,868
Переходный металл d-блок Период 5 Группа 11

Серебро

Ag · Элемент 47 · Переходный металл

Лучший электрический и тепловой проводник среди всех элементов, а также известное с древности противомикробное средство.

Состояние при 20°C Твёрдое
Атомная масса 107,868 u
Электронная конфигурация[Kr] 4d¹⁰ 5s¹
46Pd Все 118 48Cd

Строение

Атом серебро

Это не диаграмма 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 химических связей.

Облако орбитали

Измеренные значения

Таблица свойств

Каждый столбец показывает положение серебро среди всех 118 элементов по этому свойству.

Физические

Плотность 10,501 g/cm³ 68%
Температура плавления 1234,9 K 55%
Температура кипения 2435 K 51%
Удельная теплоёмкость 0,235 J/g·K
Теплопроводность 429 W/m·K 100%

Атомные

Атомный радиус 144 pm 38%
Ковалентный радиус 145 pm
Радиус Ван-дер-Ваальса 172 pm

Электронные

Электроотрицательность 1,93 66%
Энергия ионизации 731,4 kJ/mol 57%
Сродство к электрону 125,4 kJ/mol 80%

Распространённость

Распространённость в земной коре 0,075 mg/kg 41%

Идентификационные

СимволAg
Атомный номер47
Атомная масса107,868 u
КатегорияПереходный металл
Блокd
Кристаллическая структурагранецентрированная кубическая
Степени окисления+1, +2, +3
ОткрытиеAncient
Кем открытИзвестен с древности

Источники: стандартные атомные веса IUPAC 2021 года · Справочник CRC по химии и физике · NIST. Значения, отмеченные символом ~, являются расчётными, а не измеренными.

Размер в масштабе

Каков размер атома серебро?

Радиус 144 pm — это 0,144 нм, поэтому около 3,47 миллионов таких атомов, расположенных бок о бок, протянулись бы на миллиметр.

Тепловой диапазон

Твёрдое, жидкое, газ — и когда

Серебро находится в жидком состоянии в диапазоне 1200 K — от 1235 K до 2435 K.

Положение

Положение в таблице

Серебро находится в периоде 5, группе 11. Все элементы группы 11 имеют одинаковое число внешних электронов, поэтому ведут себя очень похожим образом.

Другие Переходные металлы

21Sc 22Ti 23V 24Cr 25Mn 26Fe 27Co 28Ni 29Cu 30Zn 39Y 40Zr 41Nb 42Mo 43Tc 44Ru
Все переходные металлы

История

Что такое серебро и как его обнаружили

Серебро — настоящий супергерой против микробов: оно уничтожает бактерии и вирусы уже более 4 000 лет. Этот яркий белый металл с древних времён был лучшим другом человечества, ценившим его не только за красоту, но и за свойства, которые буквально спасают жизнь. Древние цивилизации не знали о микробах, но замечали, что вода в серебряных сосудах дольше оставалась свежей, а раны, обработанные серебром, заживали быстрее. Сегодня мы знаем почему: ионы серебра подобны крошечным терминаторам, уничтожающим вредные микроорганизмы при контакте. Серебро — лучший проводник: оно обладает самой высокой электрической проводимостью и теплопроводностью среди всех элементов. Это словно Флэш периодической таблицы: электричество и тепло проходят через него быстрее, чем через любой другой металл. Поэтому серебро необходимо для всего — 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 меняют медицину, добавляясь в бинты, медицинские устройства и даже носки для предотвращения инфекций.

Открытие серебро

Открытие серебра затерялось в тумане доистории: 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.

Древние истоки (4000 год до н. э.)

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 подачей воздуха разделяет металлы — этот процесс называется купелированием. Такая техника позволяла извлекать чистое серебро из природного серебросодержащего галенита.

Денежная революция (700 год до н. э.)

Лидийское царство (современная Турция) около 700 года до н. э. отчеканило первые в мире серебряные монеты, совершив революцию в торговле. Эти ранние монеты изготавливались из электрума — природного сплава золота и серебра, найденного в речных отложениях. Афинские серебряные монеты с «совой» стали первой международной валютой и финансировали золотой век Греции.

Испанская колониальная эпоха (1500-е годы)

Открытие огромных месторождений серебра в Потоси, Боливия (1545 год), и Сакатекасе, Мексика, преобразило мировую экономику. Испанские конкистадоры заставляли коренных жителей работать на этих рудниках в жестоких условиях. Знаменитое выражение «стоить Потоси» (означающее чрезвычайную ценность) возникло благодаря этой горе, которая в течение 300 лет производила 60% мирового серебра.

Научное понимание (1800-е годы)

Шведский химик Йёнс Якоб Берцелиус в 1814 году присвоил серебру современный химический символ «Ag» (от латинского «argentum»). Он был одним из первых, кто систематически изучал химические свойства серебра. Развитие фотографии Луи Дагером (1839 год) создало новый спрос на соединения серебра, особенно на иодид и бромид серебра.

Американская серебряная лихорадка (1800-е годы)

Открытие месторождения Комсток-Лод в Неваде (1859 год) вызвало последнюю крупную американскую серебряную лихорадку. Горный инженер Адольф Сутро построил туннель длиной 4 мили для осушения рудников — одно из величайших инженерных достижений XIX века. Это открытие помогло финансировать Гражданскую войну в США и принесло богатство таким семьям, как Хёрсты и Маккеи.

Современное применение (1900-е годы — настоящее время)

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 — областях, которые древние цивилизации не могли себе представить, — обеспечив его дальнейшее значение в нашу технологическую эпоху.

Культурное наследие

Влияние серебра выходит далеко за пределы экономики, затрагивая язык, культуру и искусство. Выражения вроде «серебряный язык», «серебряный экран» и «серебряная пуля» отражают его воспринимаемую ценность и чистоту. Во многих культурах серебро связывают с луной, женственностью и защитой от зла — эти представления повлияли на всё: от легенд об оборотнях до традиционных дизайнов украшений.

Применение

Для чего используется серебро

Ювелирные изделия и декоративное искусство

Серебро является основой ювелирного дела уже 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 податливость металла делают его идеальным для сложных узоров — от древних кельтских торквов до современных минималистичных изделий.

Электроника и технологии

Исключительная электрическая проводимость серебра (самая высокая среди всех элементов) делает его незаменимым в электронике. Оно используется в аудиокабелях высокого класса, компьютерных клавиатурах, компонентах мобильных телефонов и RFID-чипах. Наночастицы серебра меняют гибкую электронику и печатные схемы для носимых технологий.

Фотография и визуализация

Галогениды серебра (AgCl, AgBr, AgI) лежат в основе традиционной фотографии. Эти светочувствительные соединения изменяются под воздействием света, создавая фотографическое изображение. Хотя цифровая фотография доминирует, плёнки на основе серебра остаются необходимыми для специализированных применений и художественной фотографии.

Медицинское применение

Антимикробные свойства серебра известны с древних времён. Современная медицина использует медицинские устройства, покрытия которых содержат серебро, перевязочные материалы и хирургические инструменты. Наночастицы серебра исследуются для систем доставки лекарств и лечения рака. Крем сульфадиазина серебра является стандартным средством лечения ожоговых ран.

Солнечная энергетика

Серебряная паста играет важную роль в производстве солнечных панелей, образуя проводящую сетку, собирающую электроны, генерируемые фотоэлектрическими элементами. Каждая солнечная панель содержит около 15–20 граммов серебра. По мере глобального развития солнечной энергетики это применение становится одним из самых быстрорастущих направлений использования серебра.

Зеркала и оптика

Серебро создаёт зеркала с наибольшей отражающей способностью, отражая 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.

Валюта и инвестиции

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.

Промышленный катализ

Серебряные катализаторы необходимы для производства формальдегида, этиленоксида и других промышленных химикатов. Автомобильная промышленность использует серебро в каталитических нейтрализаторах дизельных двигателей. Каталитические свойства серебра также позволяют производить пластмассы и синтетические материалы.

Серебряные приборы и посуда

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 для подачи пищи. Многие семьи передают серебряные семейные реликвии из поколения в поколение.

Украшения и аксессуары

Серебряные украшения — доступная роскошь: они дешевле золотых, но столь же красивы. От обручальных колец до модных украшений — универсальность серебра открывает безграничные возможности дизайна. Многие выбирают серебро за его холодный оттенок и современную эстетику.

Бытовая электроника

Ваш смартфон, скорее всего, содержит серебро в печатных платах, соединителях и проводящих дорожках. Серебро обеспечивает надёжные электрические соединения во всём — от наушников до игровых консолей. Его применение в электронике постоянно затрагивает нашу повседневную жизнь.

Антимикробные изделия

Одежда, носки и спортивная форма с добавлением серебра предотвращают появление бактерий, вызывающих неприятный запах. Наночастицы серебра в стиральных машинах и системах очистки воды обеспечивают постоянную антимикробную защиту. Некоторые бинты и средства первой помощи содержат серебро для профилактики инфекций.

Применение в стоматологии

Пломбы из серебряной амальгамы используются в стоматологии уже более 150 лет. Сегодня они встречаются реже, однако прочность и антимикробные свойства серебра сделали его надёжным материалом для восстановления зубов. Некоторые современные стоматологические материалы по-прежнему содержат наночастицы серебра.

Автомобильные компоненты

Современные автомобили содержат серебро в электрических системах, обогревателях стёкол и навигационных системах. Контакты с серебряным покрытием обеспечивают надёжную работу важнейших систем безопасности. Электромобили используют ещё больше серебра из-за сложных электрических систем.

Предметы домашнего обихода

Серебро встречается в декоративных предметах, рамах для картин, подсвечниках и роскошных аксессуарах для дома. Посеребрённые изделия позволяют наслаждаться красотой серебра при меньшей стоимости. Многие семьи ежедневно используют серебро в бытовой технике и электронных устройствах, даже не подозревая об этом.

Откуда он происходит

Нахождение в природе

0,075 мг/кг земной коры · более распространён, чем 41% элементов

Серебро встречается в земной коре в среднем в концентрации 0,08 части на миллион, поэтому по массе оно примерно в 20 раз реже золота. Этот драгоценный металл образуется в результате удивительных геологических процессов, концентрирующих его в месторождениях, пригодных для добычи, по всему миру.

Первичные месторождения серебра

Самородное серебро (чистое металлическое серебро) образуется в гидротермальных жилах, где горячая вода, богатая минералами, циркулирует через трещины в 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.

Минералы серебра

Большая часть серебра встречается в составе минеральных соединений, а не в виде чистого металла. К важнейшим минералам серебра относятся аргентит (Ag₂S), прустит (Ag₃AsS₃) и пираргирит (Ag₃SbS₃). Электрум — природный сплав золота и серебра, содержащий 20–70% серебра, — имел историческое значение и до сих пор встречается во многих золотых месторождениях.

Добыча как побочного продукта

Примерно 70% добываемого серебра получают как побочный продукт добычи других металлов, особенно свинца, цинка и меди. В сульфидных рудных минералах серебро часто замещает эти металлы. Крупнейшие регионы производства серебра включают Мексику (крупнейшего производителя в мире), Перу, Китай и Россию.

Глобальное распространение

Знаменитое месторождение Комсток-Лод в Неваде дало более 8,5 миллиона унций серебра в период с 1859 по 1898 год. Гора Серро-Рико в Потоси, Мексика, была настолько богата серебром, что на протяжении 300 лет обеспечивала значительную часть мирового производства серебра. Сегодня на руднике Каннингтон в Австралии ежегодно добывают около 1 300 тонн серебра.

Морское распространение

Морская вода содержит примерно 0,1–2 части серебра на миллиард, 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 дне океанов.

Внеземное серебро

Серебро относительно abundantly встречается в метеоритах, особенно в железных метеоритах, которые могут содержать до 100 раз больше серебра, чем земные породы. Элемент образуется в результате нуклеосинтеза в массивных звёздах и рассеивается при взрывах сверхновых, со временем входя в состав планетных систем, подобных нашей.

Обращение

Безопасность

В целом безопасный элемент

Серебро считается одним из самых безопасных металлов для контакта с человеком и использования. Оно тысячелетиями применялось в медицине, при подаче пищи и в ювелирном деле без значительных проблем со здоровьем у большинства людей.

Контакт с кожей

Безопасно при обычном использовании: Украшения и столовые приборы из стерлингового серебра безопасны при прямом контакте с кожей. У некоторых людей могут возникать аллергические реакции на медь или никелевые сплавы в посеребрённых изделиях, но чистое серебро редко вызывает раздражение кожи.

Риск аргирии

Редкое состояние: Длительное воздействие соединений серебра может вызвать аргирию — постоянное сине-серое окрашивание кожи. Это происходит главным образом при употреблении коллоидных добавок серебра или промышленном воздействии серебряной пыли. Состояние является косметическим и не угрожает жизни.

Охрана труда

Промышленные меры предосторожности: Работники, имеющие дело с серебряной пылью или соединениями серебра, должны использовать подходящую вентиляцию и средства индивидуальной защиты. Допустимый предел воздействия OSHA составляет 0,01 мг/м³ для металлического серебра и растворимых соединений в воздухе рабочей зоны.

Пожарные и химические опасности

Реакционноспособные соединения: Нитрат серебра вызывает коррозию и может привести к ожогам. Серебряная пыль может быть горючей. Всегда обращайтесь с химикатами серебра, используя подходящие средства защиты и находясь в хорошо проветриваемых помещениях.

Воздействие на окружающую среду

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

Серебро: часто задаваемые вопросы

Для чего используется серебро?

Серебро имеет множество применений:
Ювелирные изделия и декоративные предметы: чаще всего используется в кольцах, ожерельях и декоративных объектах
Электроника: отличный проводник, используемый в схемах, переключателях и солнечных панелях
Фотография: соединения серебра в традиционной плёночной фотографии
Медицина: антимикробные свойства используются в повязках и медицинских устройствах
Валюта: исторически использовалось как деньги и до сих пор применяется в инвестиционных монетах

Почему серебро тускнеет?

Серебро тускнеет из-за химической реакции с соединениями серы в воздухе:
Процесс: серебро реагирует с сероводородом (H₂S) с образованием сульфида серебра (Ag₂S)
Внешний вид: на поверхности образуется тёмный слой
Предотвращение: храните серебро в герметичных контейнерах и используйте полоски против потускнения
Очистка: налёт можно удалить средством для чистки серебра или пастой из пищевой соды

Почему серебро является лучшим проводником электричества?

Серебро обладает самой высокой электропроводностью среди всех элементов, потому что:
Свободные электроны: единственный валентный электрон легко перемещается по металлической решётке
Кристаллическая структура: гранецентрированная кубическая структура обеспечивает эффективное движение электронов
Низкое сопротивление: 1.59 × 10⁻⁸ Ω·m при 20°C
Применение: используется в высокотехнологичной электронике, солнечных панелях и электрических контактах, несмотря на высокую стоимость

Токсично ли серебро?

Металлическое серебро в чистом виде обычно нетоксично для человека. Однако:
Соединения серебра могут быть токсичными при попадании внутрь в больших количествах
Аргирия: хроническое воздействие соединений серебра может привести к окрашиванию кожи в сине-серый цвет
Безопасное обращение: украшения и столовые приборы из чистого серебра совершенно безопасны для повседневного использования
Антимикробное действие: токсичность серебра для бактерий делает его полезным в медицинских целях

Что такое Серебро?

Серебро (символ Ag) — элемент 47 в периодической таблице, представитель семейства Переходный металл в 5 периоде, 11 группе. Лучший электрический и тепловой проводник среди всех элементов, а также известное с древности противомикробное средство. При комнатной температуре это твёрдое вещество.

Какова электронная конфигурация Серебро?

Электронная конфигурация Серебро в основном состоянии — [Kr] 4d¹⁰ 5s¹; она включает 5 занятых электронных оболочек с распределением 2, 8, 18, 18, 1.

Каковы температуры плавления и кипения Серебро?

Серебро плавится при 1234.9 K (961.8 °C) и кипит при 2435 K (2161.9 °C).

Какова атомная масса Серебро?

Стандартная атомная масса Серебро составляет 107.868 u. Это средневзвешенное значение для его природных изотопов, поэтому оно редко бывает целым числом.

Какова плотность Серебро?

Плотность Серебро составляет 10.501 г/см³. Плотность воды — 1,0 г/см³, поэтому блок из Серебро примерно в 10.5× тяжелее.

Какова электроотрицательность Серебро?

Электроотрицательность Серебро по шкале Полинга составляет 1.93. Шкала простирается от 0,70 (франций, наименее склонный притягивать электроны) до 3,98 (фтор, наиболее склонный). Значения в этом среднем диапазоне обычно соответствуют ковалентным, а не преимущественно ионным связям.

← Предыдущий Pd Палладий Элемент 46 · Переходный металл Далее → Cd Кадмий Элемент 48 · Переходный металл