Zilversubfluoride

[ThijssjihT]

Ik was op zoek in een boek naar de kleur van zilverfluoride. Daar stonden nog 2 stoffen in onder zilverfluoride. Zilverdifluoride was er eentje. Zilver kan dus ook 2+ worden. Dat wist ik nog niet, maar het is wel gebruikelijk voor een overgangsmetaal.

Ook stond er zilversubfluoride bij, met als formule Ag₂F. Hier stond ik wel van te kijken. Ik weet zeker dat fluor geen lading van 2- kan krijgen, dus dat houdt in dat zilver hier een lading heeft van 0,5+.

Nu heb ik hier lang over nagedacht, en ik speculeerde dat de 2 zilverdeeltjes 1 electron delen, zodat ze samen 1+ zijn, en niet allebij 0,5+. Hierbij vormen ze een soort van binding, door het delen van 1 electron (ipv een electronenpaar bij een covalente binding). Hierdoor zouden de zilverdeeltjes erg dicht bij elkaar moeten zitten, en dat laatste blijkt ook te kloppen, volgens wikipedia

Ook zou er ontleding moeten optreden in contact met water, omdat de structuur verbroken wordt die het zilver bij elkaar houdt, waarbij er zilverfluoride en vast zilverpoeder moet ontstaan. Ook dit klopt volgens de boeken.

Maar dit is puur speculatie vanvan mij, en ik heb niet de chemische kennis om het fenomeen zilversubfluoride te verklaren. Kan iemand mij uitleggen hoe dit precies zit? Ik ben zeer benieuwd, en ik zit al een aantal dagen met deze vraag in mijn hoofd. Denk ik een beetje de goede kant op?

[Typhoner]

Op zich zijn bindingen met één elektron niet zo vreemd: het ion H₂⁺ bestaat immers ook (natuurlijk niet zo stabiel), waarbij je dus twee waterstoffen hebt die één elektron delen.

Zoals ook in de samenvatting van dit artikel wordt gesteld moet je de molecule het best zien als [Ag₂]⁺F^-, dus twee zilveratomen die gebonden zijn d.m.v. één elektron die samen één ion vormen, en als tegenion F^-.

Ik was op zoek in een boek naar de kleur van Hierbij vormen ze een soort van binding, door het delen van 1 electron (ipv een electronenpaar bij een covalente binding). Hierdoor zouden de zilverdeeltjes erg dicht bij elkaar moeten zitten

waarom? of beter: ten opzichte van wat?

zodat ze samen 1+ zijn, en niet allebij 0,5+.

wat is het verschil?

[ThijssjihT]

Bedankt voor je reactie. Ik heb overigens niet heel vaak tijd om even op het forum te komen. Gemiddeld zo'n 3x per week ongeveer, dus het kan zijn dat het wat langer duurt voordat ik reacties lees.

Zoals ook in de samenvatting van dit artikel wordt gesteld moet je de molecule het best zien als [Ag₂]⁺F^-, dus twee zilveratomen die gebonden zijn d.m.v. één elektron die samen één ion vormen, en als tegenion F^-.

Dat is best logisch inderdaad. Maar mijn vraag is dus: Hoe?

waarom? of beter: ten opzichte van wat?

De afstand van de zilverdeeltjes in het metaal is 289pm, en tussen de zilverionen in zilversubfluoride 299.6 pm. Dit is opvallend dichtbij. Waarschijnlijk omdat ze 'samen moeten werken' om samen 1 electron af te kunnen staan?

wat is het verschil?

Nu ik er over nadenk, er is geen verschil. Maar laat ik mijn bedoeling anders duidelijk proberen te maken:

In bijvoorbeeld natriumchloride staat natrium 1 elektron af, en neemt chloor 1 elektron op. Hierbij worden de ladingen 1+ en 1-. Kleiner dan dat bestaat niet, want je hebt geen halve elektronen.

Ag^0,5+ kan dus niet. Echter, in sommige moleculen zie je een klein ladingsverschil. Bijvoorbeeld bij water, waarbij zuurstof iets harder aan de elektronen trekt, zodat de gedeelde elektronen vaker bij het zuurstofatoomrest zitten, dan bij de waterstofatoomresten. Hier zie je dus kleinere ladingen dan 1. Dus als de ladingen 0 en 1+ tussen de zilverdeeltjes ondeling snel wisselen kan je dit waarnemen als 0,5+. Klopt deze gedachtegang? Statisch 0,5+ zijn lijkt mij theoretisch onmogelijk.

[Benm]

Het is maar een beetje hoe hard je die ladingen wilt zien. Zoals gezegd zit de lading in water ook behoorlijk aan de kant van de zuurstof. De + en - notaties worden vooral gebruikt voor zouten, waarbij ionen met die ladingen ontstaan als je ze "oplost" in water.

Iets als Ag2F is een lastige, zeker omdat het alleen als vaste stof bestaat. De kristalstructuur daarvan is wel opgehelderd, maar het is niet bekend hoe de stof eruit zou zien in vloeibare vorm (decompositie onder het smeltpunt), of hoe het zou oplossen (reactie).

[ThijssjihT]

De stof bestaat voor zover ik weet alleen in en door de kristalstructuur. Er is geen vloeibare vorm of oplossing.

Over de afstand van de zilverionen heb ik wel een nieuwe gedachte. Zilverionen zijn natuurlijk een stuk kleiner, doordat ze een hele schil minder hebben, dan elementair zilver. Dus misschien zitten ze niet zo dicht bij elkaar als ik in eerste instantie dacht.

Ik ben toch nog steeds benieuwd naar de interactie tussen de zilverdeeltjes.

[Benm]

Wikipedia heeft een mooi diagrammetje: http://en.wikipedia.org/wiki/Silver_subfluoride

The shortest distance between silver atoms is 299.6 pm (compared to 289 pm in the metal).

Dat geldt dus voor 2 ionen die pal tegen elkaar aan liggen in de structuur. De afstand tot de volgende set van 2 is aanzienlijk groter dan die in metallisch zilver. Ik neem ook aan dat de -gemiddelde- afstand groter is dan die in metallisch zilver, al durf ik dat niet 100% zeker te zeggen omdat fluor wel een erg klein atoom is.

[ThijssjihT]

Wikipedia heeft een mooi diagrammetje: http://en.wikipedia....ver_subfluoride

Dit had ik ook al gevonden. Dit plaatje zegt echter niets over de interactie tussen de zilverdeeltjes, en de verdeling van de elektronen. Want ze kunnen natuurlijk niet allebei een half elektron afstaan.

Dat geldt dus voor 2 ionen die pal tegen elkaar aan liggen in de structuur. De afstand tot de volgende set van 2 is aanzienlijk groter dan die in metallisch zilver. Ik neem ook aan dat de -gemiddelde- afstand groter is dan die in metallisch zilver, al durf ik dat niet 100% zeker te zeggen omdat fluor wel een erg klein atoom is.

Maar fluoride is al iets groter. En Ag¹⁺ is een aanzienlijk stuk kleiner dan Ag. Dus die afstand is groter dan dat het lijkt.

[Benm]

Dit had ik ook al gevonden. Dit plaatje zegt echter niets over de interactie tussen de zilverdeeltjes, en de verdeling van de elektronen. Want ze kunnen natuurlijk niet allebei een half elektron afstaan.

Veronderstelt dat ze identiek zijn (en er is aan de structuur geen reden te zien waarom dat niet zo is), is het blijkbaar wel het geval. Althans, de delen samen het 'verlies' van 1 electronlading. Het zou overigens best zo'n geval kunnen zijn waarbij je er niet uit komt met 'simpel' noteren hoe bindingen in elkaar steken. Uitrekenen hoe de ladingsdichtheid verdeeld is over het rooster is werk voor quantummechanici

[Typhoner]

Zoals al vermeld zijn "halve" bindingen niet zo vreemd. In essentie moet je de positieve atoomkernen van elkaar afschermen, want die stoten elkaar af. Dat wordt deels bewerkstelligd door elektronen die elk rond één kern vliegen (in de binnenste schillen) en deels door elektronen "tussen de twee kernen in". Hoeveel dat zijn is niet zo heel erg belangrijk. Akkoord, sommige configuraties zijn stabieler dan andere (oktetregel en zo), maar ruw gesteld kan wel meer.