산화은

산화은 분말

산화은(silver oxide , 酸化銀)은 은과 산소의 화합물로 산화은(Ⅰ), 산화은(Ⅱ)이 있다. 가루로서 존재하며 암모니아수에 잘 녹는다. Ag₂O, AgO(또는 Ag₂O₂), Ag₂O₃가 알려져 있는데, 보통 산화은이라고 했을 때는 산화은(Ⅰ) Ag₂O를 가리킨다.

산화은(Ⅰ)

화학식이 Ag₂O이라는 무기 화합물이다. 암갈색~흑갈색의 무거운 가루이며, 비중은 7.220이다. 열 및 빛에 대하여 불안정하며, 가열하면 약 160℃에서 분해하기 시작하고, 250∼300℃에서 급격히 분해하여 산소를 방출한다. 물에는 잘 녹지 않고, 또 에탄올에도 녹지 않으나, 묽은 질산·암모니아수에는 잘 녹는다. 수용액은 강한 알칼리성을 보이며, 공기에서 이산화탄소를 흡수한다. 질산은 수용액에 당량의 수산화나트륨 수용액을 가하여 생기는 침전을 여과·분별·건조시켜 얻는다. 탈(脫)할로젠·수산기 도입 등에 사용된다.

산화은(Ⅰ) [英 silver(Ⅰ) oxide, argentous oxide 獨 Silber(Ⅰ)-oxyd] Ag₂O＝231.76.

제법

질산은의 진한 수용액에 당량의 수산화나트륨의 묽은 용액을 넣고, 생기는 침전을 세정 후 건조한다.

구조

결정은 체심 입방 격자. 적동광형 구조. 격자 상수 a 4.72Å, 결합 간격 Ag-O 2.05, Ag-Ag 3.35, O-O 4.10Å.

성질

암갈색 내지 갈흑색. 무거운 무취 분말. 비중 7.220. 녹는점 300℃(분해). 생성열 －6.95kcal/mol(18℃). 열 및 빛에 대해 불안정하며, 160℃부터 분해가 확인되고, 185~190℃에서 산소의 분해 분압 1기압이 된다. 빛에 노출시키면 상온에서도 분해가 일어나는데, 물에 젖은 것은 상당히 빛에 안정. 수소 기류 중에서는 100℃에서 쉽게 환원된다. 과산화수소와는 상온에서 심하게 반응하여 은을 유리하다.

Ag₂O + H₂O₂ = 2Ag + H₂O + O₂

용해도 물 20℃, 1.74mg/100mL ; 80℃, 5.5mg/100mL : 에탄올에 녹지 않는다. 묽은 질산, 암모니아수, 시안화알칼리 용액에 쉽게 녹는다. 산화은의 포화 수용액은 뚜렷한 알칼리성을 나타내며, 용액 중에서는 수산화은으로서 존재하고 있다고 생각된다. 소량의 수산 이온에 의해 용해도는 감소하지만, 진한 수산화알칼리 용액에는 [AgO]－ 이온이 되어 염을 만들어 반대로 용해도가 증가한다. 산화은의 암모니아 용액을 오래 놓아두면 암색 침전을 만든다. 이것은 습한 상태에서도 매우 폭발성이어서 뇌은(雷銀 : 英 fulminating silver)이라고도 불리며, 주로 질화은 또는 은이미드(Ag₂NH)로 이루어진다고 말해지고 있다. 과망간산칼륨의 뜨거운 알칼리성 용액에서 산화되어 2가의 은산화물 AgO가 된다.

용도

습한 산화은은 합성 유기 화학에서 탈할로겐, 수산기 도입에 사용되며, 또한 콜로이드 용액으로서 의약품에도 사용된다.

산화은(Ⅱ)

화학식이 AgO인 무기 화합물이다. 회흑색 가루로 비중은 7.483이다. 100℃ 이상에서는 산소를 방출한다. 1가 은의 과산화물(Ag₂O₂)이라고도 한다. 찬물에는 녹지 않지만, 암모니아수에는 녹는다. 은에 오존을 작용시키거나, 황산은 수용액에 페르옥소황산염 (NH₄)₂S₂O₈을 반응시키면 생긴다. 산화제로 사용되는데, 가장 강력한 산화제의 하나로 되어 있다.

산화은(Ⅱ) [英 silver(Ⅱ) oxide, argenic oxide 獨 Silber(Ⅱ)-oxyd] AgO＝123.88. 1가 은의 과산화물 Ag₂O₂이라는 설도 있다.

제법

은에 오존을 작용시키거나 또는 황산은 용액에 과산화이중황산암모늄을 가한다.

성질

회흑색 분말. 비중 7.483. 100℃ 이상에서 은과 산소로 분해. 강한 산화제로서 작용한다. 찬 물에 녹지 않는다. 암모니아수에 녹는다. 진한 질산에도 녹으며, 이것을 물로 묽게 하면 재차 석출한다. 뜨거운 진한 황산에는 산소를 내며 분해한다.

용도

분석용 시약 : 산화제로서 망간(Ⅱ), 크롬(Ⅲ), 세륨(Ⅲ)을 각각 망간(Ⅶ), 크롬(Ⅳ), 세륨(Ⅳ)로까지 산화할 때 사용한다. 분석으로 사용되는 산화제 중에서는 가장 강한 산화제이다.

산화은전지

산화은전지는 1차전지와 2차전지가 있으며, 단추형의 1차전지가 많이 사용된다. 1961년 미국에서 개발되었다. 1차전지는 에너지 밀도가 높아 1963년경부터 시판되고 있다. 양극에 은화합물이 사용되기 때문에 값이 비싸 소형전지에 국한된다. 2차전지는 용량이 큰 것이 개발되어 주로 군용으로 쓰인다. 단추형의 2차전지도 개발되고 있다. 양극의 산화은에는 산화은(Ⅱ), 또는 산화은(Ⅰ)이 사용된다.

기전력은 산화은(Ⅱ)를 사용할 때가 약 1.8 V이고, 산화은(Ⅰ)을 사용할 때가 약 1.57 V이다. 그러나 실용 단추형 1차전지는 특별히 고안한 산화은(Ⅱ)을 사용하여 산화은(Ⅰ)과 공존시켜, 작동전압이 거의 1.5 V가 되는 고용량화(高容量化)가 시도되고 있다. 미약한 전류로 장시간 사용이 가능한 것은, 전해질을 수산화나트륨으로 한 것으로 전자손목시계 등에 많이 이용된다. 전해질을 수산화칼륨으로 한 것은 카메라의 전자셔터용으로 적합하다. 그 밖에 전자식 탁상계산기 ·보청기 ·라이터 등에도 사용된다. 단추형 2차전지는 태양전지와 조합하여 전자손목시계와 전자식 탁상계산기 등에 사용한다. 산화은전지는 그 모양이나 치수가 수은전지와 공통점이 많으므로 혼동하기 쉽다.

참고자료

• 〈산화은〉, 《네이버 지식백과》
• 〈산화은〉, 《네이버 지식백과》

같이 보기

• 산화
• 은
• 산화은전지
• 과산화은

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