Содержание
Нитрат серебра (AgNO3), белое зернистое твердое вещество, лег в основу первых фотографических экспериментов. В прошлом врачи использовали раствор нитрата серебра в воде в качестве антисептика. Соляная кислота (HCl) естественным образом встречается в желудке, но это распространенное коррозионное вещество имеет ряд промышленных применений. Комбинация двух химических веществ в водном растворе приводит к яркой демонстрации химических принципов.
Атмосферные осадки
Добавление раствора нитрата серебра в водной соляной кислоте вызывает образование белого твердого осадка. Оба раствора вначале прозрачны, но их смешивание создает жидкость, напоминающую молоко, где две жидкости встречаются и взаимодействуют. Твердые частицы, выпадающие в осадок из раствора, представляют собой хлорид серебра (AgCl), соединение, которое плохо растворяется в воде. Относительно нерастворимый хлорид серебра покидает раствор; азотная кислота (HNO3) остается в водном растворе.
Реакция двойного обмена
Нитрат серебра и соляная кислота диссоциируют в воде, высвобождая соответствующие катионы и анионы с образованием новых связей. В ходе реакции два доступных положительно заряженных катиона - ионы серебра и водорода - меняются местами в связи с двумя отрицательно заряженными доступными анионами - ионами нитрата и хлорида. Нитрат серебра становится хлоридом серебра, а хлористый водород (другое название соляной кислоты) становится нитратом водорода или, как обычно называют его ученые, азотной кислотой. Поскольку оба соединения обмениваются своими катионами с образованием двух новых соединений, ученые называют это реакцией двойного обмена.
Производство тепла
Когда нитрат серебра и соляная кислота смешиваются в растворе, в результате реакции выделяется тепло. Ученые называют это экзотермической реакцией. Термин означает «производитель тепла», а его противоположность - эндотермическая (потребляющая тепло) реакция. Экзотермические реакции обычно протекают автоматически; им не требуется дополнительный источник энергии для запуска реакции. Нитрат серебра быстро реагирует с соляной кислотой при комнатной температуре и без перемешивания.
Седиментация
Если оставить бутылку на достаточный период времени, со временем дно емкости выстелится слоем хлорида серебра. Гравитация действует на мелкие частицы, удаляя их из суспензии. Фоточувствительное соединение сначала имеет белый цвет, но со временем становится темно-коричневым, поскольку свет разлагает хлорид серебра на составляющие его элементы. Эта реакция двойного обмена дает такие стабильные результаты, что производители хлорида серебра иногда используют ее для получения этого химического вещества.