تكافؤ الفضة في الكيمياء

تكافؤ الفضة في الكيمياء، من أهم التجارب والتكافؤ الذي حدث في المركبات الكيميائية، فعنصر الفضة هو من الأحجار الكريمة، وكذلك من عناصر الفلزات الانتقالية طبقًا للجدول الدوري، فهي خليط ما بين الأبيض والرمادي.

مقدمة عن تكافؤ الفضة في الكيمياء

يعتبر عنصر الفضة من العناصر الفلزات الانتقالية، حيث إنها لها أعلى قيمة مميزة من حيث الناقلية الكهربائية والحرارية وكذلك الانعكاسية.
عنصر الفضة من العناصر الكيميائية كيميائي وعدده الذري 47، ورمزه الكيميائي هوAg، وموقعة في الجدول الدوري الحديث هو أنه في المجموعة الحادية عشرة من الدورة الخامسة.

شاهد أيضًا: الكيمياء والمواد الغذائية واستخداماتها

الخواص الفيزيائية الفضة

الطور هو من العناصر الصلبة، أما الكثافة عند درجة حرارة الغرفة تصبح 49 غ·سم−3.
أما عن كثافة السائل الفضي عند نقطة الانصهار، ر9.320 غ·سم−3 حيث إنه يسجل نقطة الانصهار1234.93 ك، 961.78 °س، 1763.2 °ف.
بالإضافة أن نقطة الغليان التابعة لعنصر الفضة هو 2435 ك، 2162 °س، 3924 °ف.
يمكن أن نستخلص الفضة من القشرة الأرضية حيث إنها موجودة بداخل الأرض إمّا على الشكل الحر العنصري الطبيعي، أو على شكل سبيكة مع الذهب.
كذلك يمكن أن تستخلص أو أنها تنزع من مكونات المعادن مثل آرجنتيت وكلورارجيريت.
كثيرًا ما يستخدم عنصر الفضة كناتج ثانوي من عمليات تكرير وتنقية الفلزات ويضاف للعناصر الغالية، مثل الذهب والنحاس والرصاص، بالإضافة أنها تعتبر من عناصر النقود وعناصر الفلزات النفيسة.

استخدام تكافؤ الفضة في الكيمياء

تعتبر الفضة من عناصر النقود لذا فهي تستخدم في سك العملات المعدنية، بمفردها أو يمكن أن تضاف إلى عنصر الذهب أحياناً.
بالرغم من أن الفضة أرخص وأوفر في البيئة المحيطة من الذهب، إلا أن للفضّة الفلزية صارت غير متوفرة وقلت وفرتها.
تعددت استخدامات مجالات الفضة، فهي تدخل بشكل كبير مجال الطب لاحتوائها على المواد المضادّة للبكتريا فإن المعدّات الطبية غالباً تم طلاؤها بها، وتستخدم الفضّة وسبائكها في صناعة أنابيب القسطرة البولية وأنابيب القصبة الهوائية.
كما تدخل الفضة في صناعة الضمادات الطبّية على سلفاديازين الفضّة أو جسيمات نانوية من الفضة لكي تعالج حالات الإصابة أو الحروق السطحية والسهلة في معالجتها.
كما تدخل الفضّة وتستخدم في السبائك المرتبطة في صناعة الحشوات الملغمية في طب الأسنان، وتوجد في عناصر الفضة وأنواعها اسم فلوريد ثنائي أمين الفضّة في العلاج الموضعي لتسوس الأسنان والتخفيف من آلامها.
كذلك استخدمت الفضة في مجال الحلي والمجوهرات والاستثمارات المالية، وتطبيقات في مجال صناعة الألواح الشمسية وتنقية المياه والصناعات الإلكترونية والصناعات الكيميائية، كما تم استخدام الفضة في مجال صناعة الفضيات.
بالإضافة إلى أن الفضة تدخل في استخدام المواد الإلكترونية والكيميائية والتصوير الضوئي وكذلك في المتفرقات وغيرها من الاستخدامات الأخرى.

شاهد أيضًا: فروع الكيمياء ومجال دراستها

تاريخ وجود عنصر الفضة في الطبيعة

تعتبر الفضة واحدة من العناصر الغازية العتيقة حيث إنها غالية الثمن، فالفضة كشفت عن وجودها الإنسان من العصور القديمة بالإضافة أن الفضة الأصلية يصعب الوصول إليها بسبب تنقيتها.
كما استخدم الإنسان الفضة كنظام يعرف باسم نظام المقايضة أو لمجرد أغراض الزينة كالحلي وغيره من المجوهرات.
يصعب الوصول إلى الفضة بشكل دائم حيث إنها أكبر قيمه كيميائية وتفاعله في وجودها عنصر حر حتى من عنصر الذهب، فكانت أغلى سعرًا منه في مصر القديمة حتّى حوالي القرن الخامس عشر قبل الميلاد.
وبما أن المصريين القدماء كانوا قد تمكنوا من فصل الذهب عن الفضة في الخامات بتسخين الفلزات مع الملح ثم باختزال كلوريد الفضّة الناتج إلى الفضّة مجدّداً.
أما في العصور المتقدمة تم فصل الذهب عن الفضة بطريقة أسلوب البوتقة الحرارية، وهي عملية جيدة قد مكنت من استخراج الفضّة من خاماتها.
عثر جزء من الخبث الناتج عن تعدين الفضّة بالطريقة الحديثة في فصل الذهب عن الفضة كانت في آسيا الصغرى هضبة الأناضول، وفي جزر بحر إيجة، وأشارت الدلائل أنّ تلك الفضّة كانت قد فصلت عن الرصاص منذ الألفية الرابعة ق.م
كما تعتبر أكبر جزر شيدت في العصر النحاسي تعدين الفضة هي جزيرة سردينيا، وكانت محدودة الانتشار نوعاً ما، واقتصرت ضمن المناطق الجغرافية.
بالإضافة إلى الاكتشافات الأثرية للفضّة في الهند والصين واليابان.

مناطق ومناجم الفضة وكيفية تكافؤ الفضة في الكيمياء

من أهم وأكثر المناطق في العالم الموجودة بها الفضة بكثرة، البيرو والمكسيك وبوليفيا والصين وتشيلي وأستراليا وبولونيا وصربيا.
أما عن بداية وجود تعدين الفضة كانت في دول أمريكا الوسطى والجنوبية، المكسيك والبيرو وبوليفيا منذ أواسط القرن السادس عشر، ولا تزال تلك الدول حتى الآن من متصدّري إنتاج الفضّة في العالم.
وجد في آسيا الوسطى وخاصة في طاجيكستان الخامة توضعات في الفضّة، والتي تعدّ من الأكبر من نوعها في العالم، حيث إنها تحتل هناك حوالي 5500 موقع مسجل لخامة الفضّة في البيانات.

الخواص الفيزيائية في تكافؤ الفضة في الكيمياء

من خصائص الفضة الفيزيائية أنها تعتبر من الفلزّات المطاوعة سهلة السحب والتطريق، لكونها من الفلزات الانتقالية وكذلك إلى الفلزات النبيلة.
تتشكل الفضّة وفق نظام بلوري مكعب مركزي الوجه، طبقًا لشبكة بلورية ذات عدد تناسقي مقداره ١٢، ويكون فيه الإلكترون الخارجي غير متمركز.
فهي على خلاف من الفلزّات الانتقالية ذات المدار الفرعي d غير الممتلئ فإنّ الرابطة الفلزّية في الفضّة ينقصها سمات الرابطة التساهمية وهي ضعيفة نسبياً، وذلك يفسّر الصلادة المنخفضّة نسبياً.
تتميز الفضّة بلونها “الفضي” ذي اللمعة الفلزّية، حيث إنها لها بريق معدني، والتي يمكن صقلها إلى حد كبير جدًا، غير تكافؤ ولون الذهب والنحاس.
وان وصول الطاقة اللازمة لإثارة وتهييج إلكترون من النطاق الممتلئ في المدار d إلى نطاق التوصيل s-p في الفضّة كبيرة بالشكل الكافي تقريباً يزن 385 كيلو جول/مول.
كما أن الفضة لا توافق حدوث امتصاص في الطيف المرئي ولكن في مجال طيف الأشعّة فوق البنفسجية، ولذلك فإنّ الفضّة ليست من الفلزّات الملوّنة.
لسطوح الفضّة المحمية انعكاسية بصرية أعلى من الألومنيوم عند أطوال موجة أكبر من 450 نانومتر، كذلك عند أطوال موجة أقصر من 450 نانومتر فانعكاسية الفضّة أقلّ من الألومنيوم، وتنخفض قيمتها إلى الصفر بالقرب من 310 نانومتر.

الخواص الكيميائية في تكافؤ الفضة في الكيمياء

تتشابه الفضّة في خواصها الكيميائية مع عنصري الذهب والنحاس، حيث إن ذرة الفضّة 47 إلكترون، والتي لها التوزيع الإلكتروني Kr]4d105s1] يشبه مع توزيع النحاس (AR]3d104s1]) والذهب (Xe]4f145d106s1]).
بالإضافة إلى أن عناصر المجموعة الحادية عشرة في الجدول الدوري واحدة من المجموعات القليلة في المستوى الفرعيd ذات توزيعٍ إلكتروني متناسق.
يعمل وجود إلكترون وحيد في الغلاف الإلكتروني الخارجي بعد غلاف إلكتروني d ممتلئ إلى خواص مميّزة لفلزّ الفضّة.
بما أن الفضّة من العناصر غير النشيطة كيميائياً نسبياً لذا يعود ذلك الأمر إلى أنّ غلاف 4d الإلكتروني الممتلئ غير قائم بشكل بحجب قوّة التجاذب الكهربائية الساكنة الإلكتروستاتيكية بين النواة وبين الإلكترون في المدار 5s الخارجي.
ونستنتج من ذلك أنّ كيمياء الفضّة تطغى عليها حالة الأكسدة +1 بشكل واضح، وذلك سواء في الحالة الصلبة أو في المحاليل المائية.
تعتبر أغلب مركّبات الفضّة سمة تساهمية، بسبب صغر حجم الذرة نسبياً وبسبب ارتفاع طاقة التأيّن الأولى (730. كيلو جول/مول).
كما أنها تعمل كهر سلبية الفضّة وفق مقياس بولنغ تبلغ 1.93، وهي أعلى من الرصاص بشكل عام.
بالإضافة إلى ذلك أن الألفة الإلكترونية للفضّة والتي يبلغ مقدارها 125.6 كيلو جول/مول أعلى من الهيدروجين (72.8 كيلو جول/مول) وليست بأقلّ كثيراً من التي للأكسجين (141.0 كيلو جول/مول).

شاهد أيضًا: رمز ثاني أكسيد الكربون في الكيمياء