كرومات الفضة (Silver Chromate)

الخصائص الفيزيائية والكيميائية

كرومات الفضة مركب أيوني يتكون من كاتيونات الفضة (Ag⁺) وأنيونات الكرومات (CrO₄^2-). يتميز بخصائص فيزيائية وكيميائية فريدة، منها:

المظهر: بلورات صلبة بنية حمراء.
الوزن الجزيئي: 331.73 جم/مول.
الكثافة: 5.625 جم/سم³.
نقطة الانصهار: 1160 درجة مئوية (تقريبًا، يتحلل قبل الوصول إلى نقطة انصهار حقيقية).
الذوبانية: شحيح الذوبان في الماء (0.0029 جم/لتر عند 25 درجة مئوية)، ولكنه يذوب في الأحماض القوية ومحاليل الأمونيا.
الاستقرار: مستقر في الظروف العادية، ولكنه قد يتحلل عند تعرضه للضوء لفترة طويلة.

تتأثر الخصائص الكيميائية لكرومات الفضة بشكل كبير بتركيبه الأيوني. يتفاعل مع الأحماض القوية لتكوين حمض الكروميك وأملاح الفضة. كما يتفاعل مع محاليل الأمونيا لتكوين معقدات ذائبة من الفضة والأمونيا.

التحضير

يمكن تحضير كرومات الفضة عن طريق تفاعل نترات الفضة مع كرومات البوتاسيوم أو كرومات الصوديوم في محلول مائي. تتفاعل أيونات الفضة مع أيونات الكرومات لتكوين راسب من كرومات الفضة:

2AgNO₃(aq) + K₂CrO₄(aq) → Ag₂CrO₄(s) + 2KNO₃(aq)

يتم بعد ذلك فصل الراسب عن طريق الترشيح وغسله بالماء المقطر لتنقيته. ثم يجفف الراسب في درجة حرارة الغرفة للحصول على كرومات الفضة النقي.

التطبيقات

على الرغم من أن استخدامات كرومات الفضة محدودة نسبيًا، إلا أنه يجد تطبيقًا في المجالات التالية:

الكيمياء التحليلية: يستخدم كرومات الفضة ككاشف في بعض التحليلات الكمية والنوعية. على سبيل المثال، يمكن استخدامه لتقدير كمية أيونات الكلوريد في محلول عن طريق ترسيبها على شكل كلوريد الفضة، ثم تحديد نقطة النهاية باستخدام كرومات الفضة كمؤشر. تسمى هذه الطريقة طريقة مور (Mohr’s method).
التصوير الفوتوغرافي: استخدم كرومات الفضة في الماضي في بعض العمليات الفوتوغرافية القديمة، على الرغم من أنه تم استبداله الآن بمركبات الفضة الأخرى الأكثر حساسية للضوء.
الأصباغ: يمكن استخدام كرومات الفضة كصبغة في بعض التطبيقات المتخصصة، ولكن استخدامه محدود بسبب سميته النسبية وتوفر بدائل أكثر أمانًا.
دراسة الذوبانية: يستخدم في التجارب المعملية لدراسة الذوبانية وثابت حاصل الإذابة (Ksp) للأملاح شحيحة الذوبان.

طريقة مور (Mohr’s Method)

تعتبر طريقة مور من الطرق الكلاسيكية في الكيمياء التحليلية لتحديد تركيز أيونات الكلوريد (Cl^–) في محلول. تعتمد هذه الطريقة على المعايرة الترسيبية باستخدام نترات الفضة (AgNO₃) كمادة معايرة، وكرومات البوتاسيوم (K₂CrO₄) كمؤشر. تتلخص الطريقة في الخطوات التالية:

تحضير المحلول: يتم تحضير محلول قياسي من نترات الفضة بتركيز معلوم.
المعايرة: تتم إضافة محلول نترات الفضة القياسي تدريجيًا إلى محلول يحتوي على أيونات الكلوريد بوجود كمية صغيرة من كرومات البوتاسيوم كمؤشر.
تفاعل الترسيب: تتفاعل أيونات الفضة (Ag⁺) مع أيونات الكلوريد (Cl^–) لتكوين راسب أبيض من كلوريد الفضة (AgCl):
Ag⁺(aq) + Cl^–(aq) → AgCl(s)
نقطة النهاية: تستمر إضافة نترات الفضة حتى تستهلك جميع أيونات الكلوريد الموجودة في المحلول. بعد ذلك، تتفاعل أيونات الفضة الزائدة مع أيونات الكرومات (CrO₄^2-) الموجودة من المؤشر لتكوين راسب أحمر بني من كرومات الفضة (Ag₂CrO₄):
2Ag⁺(aq) + CrO₄^2-(aq) → Ag₂CrO₄(s)
الملاحظة: ظهور اللون الأحمر البني يشير إلى الوصول إلى نقطة النهاية.
الحسابات: باستخدام حجم نترات الفضة المستهلك وتركيزه، يمكن حساب تركيز أيونات الكلوريد في المحلول الأصلي.

اعتبارات هامة في طريقة مور:

الرقم الهيدروجيني (pH): يجب أن يكون الرقم الهيدروجيني للمحلول بين 6.5 و 10. إذا كان الرقم الهيدروجيني أقل من 6.5، فقد يذوب كرومات الفضة. وإذا كان أعلى من 10، فقد تترسب الفضة على شكل هيدروكسيد الفضة.
التحريك: يجب تحريك المحلول جيدًا أثناء المعايرة لضمان تجانس التفاعل.
الضوء: يجب تجنب التعرض المباشر للضوء القوي أثناء المعايرة، حيث يمكن أن يتحلل كلوريد الفضة تحت تأثير الضوء.

السلامة والاحتياطات

كرومات الفضة مادة كيميائية خطرة يجب التعامل معها بحذر. يجب ارتداء قفازات ونظارات واقية عند التعامل معها لتجنب ملامسة الجلد والعينين. يجب أيضًا تجنب استنشاق الغبار الناتج عن كرومات الفضة. في حالة ملامسة الجلد، يجب غسل المنطقة المصابة بكمية كبيرة من الماء والصابون. في حالة ملامسة العينين، يجب غسلهما جيدًا بالماء لمدة 15 دقيقة على الأقل وطلب العناية الطبية. يجب تخزين كرومات الفضة في مكان بارد وجاف بعيدًا عن المواد القابلة للاشتعال والمواد المؤكسدة.

بالإضافة إلى ذلك، يجب التخلص من نفايات كرومات الفضة بشكل صحيح وفقًا للوائح المحلية والوطنية. يجب عدم التخلص منها في المصارف أو في البيئة.

الآثار البيئية

تعتبر مركبات الفضة، بما في ذلك كرومات الفضة، سامة للكائنات المائية. يمكن أن تتراكم في البيئة وتسبب آثارًا ضارة على النظم البيئية المائية. لذلك، من المهم اتخاذ الاحتياطات اللازمة لمنع إطلاق كرومات الفضة في البيئة. يجب معالجة النفايات المحتوية على كرومات الفضة بشكل صحيح قبل التخلص منها.

خاتمة

كرومات الفضة مركب كيميائي غير عضوي ذو لون بني محمر، يتميز بشح ذوبانه في الماء. يستخدم في تطبيقات تحليلية محدودة، مثل طريقة مور لتقدير الكلوريدات، وفي بعض العمليات الفوتوغرافية القديمة. يجب التعامل معه بحذر بسبب سميته المحتملة واتباع إجراءات السلامة المناسبة لتجنب المخاطر الصحية والبيئية.