Ekstremalnie silny utleniacz oparty o Ag(2+)

DrukujDrukujPDFPDF

Elektrochemiczna synteza ekstremalnie silnego utleniacza opartego o Ag(2+)

 

 

Reakcje utlenienia-redukcji (w skrocie redoks) to – obok reakcji kwasowo-zasadowych – drugi najbardziej fundamentalny typ reakcji znanych w chemii. Utleniacze to pierwiastki i związki chemiczne zdolne do odbierania elektronów innym pierwiastkom i związkom chemicznym. Miarą zdolności utleniającej jest tzw. standardowy potencjał redoks, E0; w praktyce używa się również wartości potencjału formalnego, E0'; który jest zależny od warunków środowiska, np. wartości pH. Za bardzo silne utleniacze uznaje się zwyczajowo układy charakteryzowane wartością E0' > +2 V w tzw. skali wodorowej. Układów takich jest jednak stosunkowo niewiele, należy do nich np. pierwiastkowy fluor, nadtlenodisiarczany, czy związki gazów szlachetnych (ksenonu i kryptonu).
 

 

W dwóch niedawno opublikowanych pracach mgr Piotr Połczyński, dr Rafał Jurczakowski i Prof. Wojciech Grochala z Uniw. Warszawskiego opisali elektrochemiczną syntezę soli srebra dwuwartościowego, Ag(2+). Badacze pokazali, że potencjał formalny pary Ag(2+)/Ag(1+) jest bardzo silnie zależny od wartości pH. Np., badacze zaobserwowali, że w wyniku elektrolizy soli Ag(1+) w superkwaśnym środowisku stężonego kwasu siarkowego i oleum tworzy się ciemnożółta ciecz zawierająca paramagnetyczne kationy Ag(2+) (Rys.1). Dla 33% oleum potencjał formalny osiąga wartość +2.9 V, przewyższając wartość E0 dla pary (F2/2F–) w środowisku zasadowym (+2.87 V) i tylko nieco odstając od wartości E0 dla pary (F2,2H+/2HF) w środowisku kwaśnym (+3.05 V) (Rys.2).

Uzyskane wyniki sugerują, że badaczom udało się zsyntezować najsilniejszy znany utleniacz nie zawierający fluoru. Wyzwaniem jest teraz synteza i kompletna charakterystyka produktu elektrolizy w fazie stałej (wypadającego z roztworu jako czarny osad) oraz próby oksydatywnej aktywacji inertnych chemicznie węglowodorów, gazów cieplarnianych oraz różnorodnych zanieczyszczeń za pomocą "żółtego roztworu" soli Ag(2+) w kwasie siarkowym.
 

Artykuł “Stabilization and strong oxidizing properties of Ag(II) in a fluorine-free solvent” został opublikowany w czasopiśmie Chemical Communications 49(68): 7480-7482 2013 oraz wyeksponowany na okładce czasopisma, zaś praca "Strong and long-lived free-radical oxidizer based on silver(II). Mechanism of Ag(I) electrooxidation in concentrated H2SO4" ukazał się w czasopismie Journal of Physical Chemistry C 117(40): 20689-20696 2013.