Relatório Propriedades da Prata

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Universidade do Estado do Rio de Janeiro

Disciplina: Química Inorgânica Experimental I

 Propriedades do Prata e seus compostos

Aula Prática 6

Data de realização: 27/05/2023

Data de entrega: 02/05/2023

Integrantes:Júlia Larrúbia D’Angelo

Igor de Souza Pinto

João Victor Tomaz dos Santos

Luana Medeiros Santos

Grupo 2

Professora: Juliana Fonseca de Lima

Rio de Janeiro

2023

1. INTRODUÇÃO  

Nas últimas décadas, a comunidade científica tem demonstrado um crescente interesse pela nanociência, explorando as intrigantes mudanças nas propriedades físicas de sólidos quando reduzidos a dimensões nanométricas, visto que,  quando reduzidos à escala nanométrica, esses materiais apresentam comportamentos, muitas vezes, completamente distintos em relação às suas propriedades físicas e químicas se comparados com suas escalas maiores, especialmente em termos de atividade química, resistência mecânica e resposta à luz, como exemplo, tem-se a interessante propriedade ótica que é observada através da alta diversidade de cores para esses materiais que vão estar relacionadas às oscilações dos elétrons de condução em ressonância com a luz incidente. Esse fascínio se deve, em parte, às diversas aplicações das nanopartículas metálicas, tais como construção de sensores, microeletrônica, catálise, ação bactericida e células fotovoltaicas, entre outras.

Nesse contexto, as soluções coloidais de metais, como a prata que possui a maior condutividade térmica e elétrica de todos os metais, podendo ser utilizada na fabricação de espelhos ou até mesmo na indústria elétrica (em função da sua alta condutividade), destacam-se devido à facilidade com que podem ser preparadas em laboratório. Contudo, após a síntese dessas nanopartículas, se faz necessário estabilizá-las devido à sua alta reatividade superficial, visto que, há uma tendência a se agregarem em poucos dias. Dessa forma, uma maneira de alcançar essa estabilização é adicionar um excesso de borohidreto de sódio, que fica adsorvido na superfície das nanopartículas, conferindo-lhes cargas negativas de forma que irá dificultar a agregação por repulsão eletrostática. Além disso, outra abordagem possível seria o uso de polímeros, como o álcool polivinílico (PVA), que possui sítios básicos de Lewis em suas estruturas, com alta afinidade pelas nanopartículas que, além de redutora, age como estabilizador contribuindo para a distribuição homogênea.  Além disso, as cadeias orgânicas longas presentes no PVA criam um impedimento estérico, evitando interações entre as partículas e permitindo um controle efetivo da morfologia e da monodispersão dos colóides. [1] [3]

Dentro desse contexto, a prata, um metal do grupo dos metais de transição, encontrada naturalmente na forma de minerais como a argentita (Ag2S) e a clorargirita (AgCl), além de ocorrer como subproduto da mineração de cobre, chumbo e zinco, é um metal muito maleável e duro, além de apresentar um alto potencial de redução. Devido às suas características são formados compostos de prata, como o nitrato de prata (AgNO3) e o cloreto de prata (AgCl), que apresentam diferentes graus de solubilidade em água e solventes comuns.

Em geral, os sais de prata apresentarão uma baixa ou uma insolubilidade em água, como o cloreto de prata que possui solubilidade limitada, resultando em uma solução aquosa levemente turva devido à formação de um precipitado pouco solúvel, porém o nitrato de prata é uma exceção, sendo um composto solúvel em água. Dessa forma, essas características são exploradas em experimentos e aplicações que envolvem a prata, tornando-a um metal amplamente utilizado na síntese de nanopartículas devido às suas propriedades únicas que dão a sua capacidade de formar facilmente agregados e estruturas nanométricas e a sua alta tendência de redução que permite a formação de íons que podem se reunir e se reduzir ainda mais em escala nanométrica para formar nanopartículas de prata.

2. OBJETIVOS

O objetivo principal deste estudo é avaliar as propriedades da prata e seus compostos, com um enfoque especial na sua capacidade oxidante na forma de prata(I). Além disso, pretende-se também realizar a preparação de nanopartículas de prata para fins de pesquisa e aplicações práticas.

3. RESULTADOS e DISCUSSÕES

1.Preparação Nanopartículas de Prata

Primeiramente, é importante frisar que antes do seu uso as vidrarias utilizadas neste experimento e nos demais foram cuidadosamente lavadas (erlenmeyer, a tubos de ensaio, béquer, proveta, peixinho) com uma solução de potassa alcoólica e água destilada. A limpeza inadequada da vidraria prejudica a formação das nanopartículas e impossibilita o experimento. As impurezas presentes podem contaminar a solução e promover agregação das nanopartículas.

1.1) Em um Erlenmeyer de 50 mL adicionou-se cerca de 15 mL de uma solução previamente preparada de Borohidreto de Sódio (NaBH4) 2,0x10-3 mol.L-1. O seguinte esquema foi montado: uma proveta contendo uma solução de Nitrato de Prata (AgNO3) 1,0x10-3 mol.L-1 adiciona 5 mL, gota a gota, desta solução ao Erlenmeyer que se encontra resfriado em banho de gelo e em constante agitação com o auxílio de um agitador magnético e um peixinho, como demonstra a figura 1. [pic 2][pic 3]

Com a agitação constante, a solução foi gotejada até a percepção da cor amarelo forte e após o fechamento da bureta, foi deixado agitando por uns minutos (para dar tempo de todo o Borohidreto reagir com a prata). Após alguns minutos sob agitação obteve-se as nanopartículas de prata. A formação de nanopartículas de prata pode ser observada por uma mudança de cor, pois pequenas nanopartículas de prata são amarelas, figura 2.[pic 4][pic 5]