Silber(II,III)-oxid ist eine chemische Verbindung und eines von mehreren bekannten Oxiden des Silbers.
Geschichte Die Verbindung wurde erstmals 1986 von Burkhard Standke und Martin Jansen synthetisiert.
Gewinnung und Darstellung Silber(II,III)-oxid kann durch elektrolytische anodische Oxidation einer wässrigen Silber(I)-fluorid-Lösung dargestellt werden. Dabei muss die Konzentration der Lösung zwischen 0,1 und 0,35 mol/l liegen, die Spannung 0,75 bis 1,5 V. Bei anderen Silbersalzen entstand entweder Silber(III)-oxid oder ein Clathrat der Form Ag7O8X. Ag7O8HF2 entstand auch bei eingesetzten höheren Silberfluorid-Konzentrationen.
Eine weitere, nicht elektrolytische Herstellungsmethode ist die Reaktion einer wässrigen Silbersalzlösung mit Ozon. Als Salze können hierbei Silberfluorid oder Silbertetrafluoroborat genutzt werden. Bei anderen Salzen entstehen entweder Ag7O8X-Clathrate oder Silber(I,III)-oxid. 6 Ag+ + 5 O3 + 3 H2O -> 2 Ag3O4 + 5 O2 + 6 H+
Eigenschaften Silber(II,III)-oxid ist ein schwarzer, tafelförmiger, metallisch glänzender Feststoff. Wird er auf 102 °C erhitzt, zersetzt sich Silber(II,III)-oxid unter Sauerstoffabgabe zu Silber(I,III)-oxid. Beim weiteren Erhitzen bildet sich dann zunächst Silber(I)-oxid und schließlich metallisches Silber. 2 Ag3O4 -> 6 AgO + O2
Silber(II,III)-oxid kristallisiert im monoklinen Kristallsystem mit der , den Gitterparametern a = 357,87(3) pm, b = 920,79(5) pm, c = 567,71(3) pm und β = 106,135(5)° sowie zwei Formeleinheiten pro Elementarzelle. In der Struktur ist jedes Silberatom quadratisch-planar von Sauerstoff umgeben. Dabei bilden zwei der drei Silberatome eine Ag2O6-Einheit, die kantenverknüpft mit zwei verbrückten Sauerstoffatomen ist, beim dritten werden die AgO4-Koordinationspolyeder eckenverknüpft. Die Ag-O-Bindungsabstände betragen zwischen 202 und 209 pm.
Die Ladungen im Silber(II,III)-oxid sind nicht an bestimmte Silberatome lokalisiert und sie besitzen keine unterschiedlichen Oxidationsstufen. Stattdessen ist die Ladung delokalisiert und die Verbindung zeigt deutlich metallische Eigenschaften. Die Verhältnisformel würde daher am genauesten (Ag2,67+)3O4 entsprechen. Silber(II,III)-oxid ist oberhalb von 70 K paramagnetisch.
Sowohl in starken Säuren als auch starken Basen zersetzt sich Silber(II,III)-oxid unter Sauerstoffabgabe.
Verwendung Die Verwendung Ag3O4-haltiger Nanopartikel wird für verschiedene Anwendungen erforscht, etwa als Elektrodenmaterial für SuperkondensatorenBela Purty, Ram Bilash Choudhary: Ag3O4 embedded fibre reinforced polyaniline nanocomposite as an electrode material for supercapacitors. In: Polymer Bulletin. Band 79, 2022, S. 10175–10200, . oder für Photokatalysatoren.Hamed Moradi, Gholamreza Foroutan, Mohammad Haghighi, Maryam Shabani: Design of double Z-scheme Ag–Ag3O4/CuO–CuFe2O4 magnetic nanophotocatalyst via starch-templated microwave-combustion hybrid precipitation method and modified with corona-plasma: Remediation of dye contaminants. In: Journal of Environmental Management. Band 364, 2024, Artikel 121323, . Ag3O4-Nanopartikel zeigen antibakterielle und antimykotische Eigenschaften.S. Suresh, S. Karthikeyan, P. Saravanan, K. Jayamoorthy, K.I. Dhanalekshmi: Comparison of antibacterial and antifungal activity of 5-amino-2-mercapto benzimidazole and functionalized Ag3O4 nanoparticles. In: Karbala International Journal of Modern Science. Band 2, Nr. 2, 2016, S. 129–137, .
Einzelnachweise
Kategorie:Silberverbindung Kategorie:Oxid