Nitrato de plata

Cristales de nitrato de plata bajo un microscopio.

El nitrato de plata es un compuesto inorgánico con fórmula química AgNO
₃. Es un precursor versátil de muchos otros compuestos de plata, como los que se utilizan en fotografía. Es mucho menos sensible a la luz que los haluros. Alguna vez se llamó cáustico lunar porque la plata era llamada luna por los antiguos alquimistas que asociaban la plata con la luna. En el nitrato de plata sólido, los iones de plata están coordinados en tres en una disposición plana trigonal.

Síntesis y estructura

Albertus Magnus, en el siglo XIII, documentó la capacidad del ácido nítrico para separar el oro y la plata al disolver la plata. De hecho, el nitrato de plata se puede preparar disolviendo plata en ácido nítrico seguido de la evaporación de la solución. La estequiometría de la reacción depende de la concentración de ácido nítrico utilizada.

3 Ag + 4 HNO₃ (frío y diluido) → 3 AgNO₃ + 2 H₂O + NO

Ag + 2 HNO₃ (caliente y concentrado) → AgNO₃ + H₂O + NO2

La estructura del nitrato de plata se ha examinado varias veces mediante cristalografía de rayos X. En la forma ortorrómbica común estable a temperatura y presión ordinarias, los átomos de plata forman pares con contactos Ag---Ag de 3.227 Å. Cada centro Ag⁺ está unido a seis centros de oxígeno de ligandos de nitrato tanto uni- como bidentados. Las distancias Ag-O oscilan entre 2,384 y 2,702 Å.

Reacciones

Una reacción típica con el nitrato de plata es suspender una varilla de cobre en una solución de nitrato de plata y dejarla durante unas horas. El nitrato de plata reacciona con el cobre para formar cristales de metal plateado y una solución azul de nitrato de cobre:

2 AgNO₃ + Cu → Cu(NO₃)₂ + 2 Ag

El nitrato de plata se descompone cuando se calienta:

2 AgNO₃l) → 2 Ag(s) + O2(g) + 2 NO2(g)

Cualitativamente, la descomposición es insignificante por debajo del punto de fusión, pero se vuelve apreciable alrededor de los 250 °C y se descompone por completo a los 440 °C.

La mayoría de los nitratos metálicos se descomponen térmicamente en los óxidos respectivos, pero el óxido de plata se descompone a una temperatura más baja que el nitrato de plata, por lo que la descomposición del nitrato de plata produce plata elemental.

Usos

Precursora de otros compuestos de plata

El nitrato de plata es la sal de plata más barata; ofrece varias otras ventajas también. No es higroscópico, a diferencia del fluoroborato de plata y el perclorato de plata. Además, es relativamente estable a la luz y se disuelve en numerosos disolventes, incluida el agua. El nitrato se puede reemplazar fácilmente por otros ligandos, lo que hace que el AgNO₃ sea versátil. El tratamiento con soluciones de iones haluro da un precipitado de AgX (X = Cl, Br, I). Cuando se fabrica una película fotográfica, el nitrato de plata se trata con sales de haluro de sodio o potasio para formar haluro de plata insoluble in situ en gelatina fotográfica, que luego se aplica a tiras de triacetato o poliéster. De manera similar, el nitrato de plata se usa para preparar algunos explosivos a base de plata, como el fulminato, la azida o el acetiluro, a través de una reacción de precipitación.

El tratamiento del nitrato de plata con base da un óxido de plata gris oscuro:

2 AgNO₃ + 2 NaOH → Ag₂O + 2 NaNO₃ + H₂O

Abstracción de haluros

El catión de plata, Ag⁺
, reacciona rápidamente con fuentes de haluro para producir el haluro de plata insoluble, que es un precipitado de color crema if Br⁻
, un precipitado blanco si Cl⁻
Se usa y un precipitado amarillo si I⁻ Se utiliza
. Esta reacción se usa comúnmente en química inorgánica para extraer haluros:

Ag⁺
(aq) + X⁻
(aq) → AgX(s)

donde X⁻
= Cl⁻
, Br⁻
, o I⁻
.

Otras sales de plata con aniones no coordinantes, a saber, tetrafluoroborato de plata y hexafluorofosfato de plata, se utilizan para aplicaciones más exigentes.

Del mismo modo, esta reacción se utiliza en química analítica para confirmar la presencia de iones de cloruro, bromuro o yoduro. Las muestras normalmente se acidifican con ácido nítrico diluido para eliminar los iones que interfieren, p. iones de carbonato e iones de sulfuro. Este paso evita la confusión de precipitados de sulfuro de plata o carbonato de plata con haluros de plata. El color del precipitado varía con el haluro: blanco (cloruro de plata), amarillo pálido/crema (bromuro de plata), amarillo (yoduro de plata). AgBr y especialmente AgI se descomponen por foto hasta convertirse en metal, como lo demuestra un color grisáceo en las muestras expuestas.

La misma reacción se utilizó en los barcos de vapor para determinar si el agua de alimentación de la caldera se había contaminado o no con agua de mar. Todavía se usa para determinar si la humedad en la carga antes seca es el resultado de la condensación del aire húmedo o de la fuga de agua de mar a través del casco.

Síntesis orgánica

El nitrato de plata se utiliza de muchas formas en la síntesis orgánica, p. para desprotección y oxidaciones. Ag⁺
une los alquenos de forma reversible, y el nitrato de plata se ha utilizado para separar mezclas de alquenos por absorción selectiva. El aducto resultante se puede descomponer con amoníaco para liberar el alqueno libre. El nitrato de plata es muy soluble en agua, pero poco soluble en la mayoría de los disolventes orgánicos, excepto en el acetonitrilo (111,8 g/100 g, 25 °C).

Biología

En histología, el nitrato de plata se usa para la tinción de plata, para demostrar fibras reticulares, proteínas y ácidos nucleicos. Por esta razón, también se utiliza para demostrar proteínas en geles PAGE. Se puede utilizar como colorante en microscopía electrónica de barrido.

Tinta indeleble

El nitrato de plata produce manchas de larga duración cuando se aplica sobre la piel. Una mancha electoral hace uso de esto para marcar un dedo de las personas que han votado en una elección, lo que permite una fácil identificación para evitar la doble votación.

Medicina

Micrografo mostrando un nitrato de plata (marrón) marcado margen quirúrgico.

Las sales de plata tienen propiedades antisépticas. En 1881, Credé introdujo el uso de soluciones diluidas de AgNO₃ en bebés recién nacidos' ojos al nacer para prevenir la contracción de la gonorrea de la madre, que podría causar ceguera. (En su lugar, ahora se utilizan antibióticos modernos).

El nitrato de plata fundido, en forma de barras, se llamaba tradicionalmente "cáustico lunar". Se utiliza como agente de cauterización, por ejemplo, para eliminar el tejido de granulación alrededor de un estoma. El general Sir James Abbott anotó en sus diarios que en la India en 1827 un cirujano británico lo infundió en las heridas de su brazo resultantes de la mordedura de un perro rabioso para cauterizar las heridas y prevenir la aparición de la rabia.

El nitrato de plata se usa para cauterizar los vasos sanguíneos superficiales de la nariz para ayudar a prevenir las hemorragias nasales.

Los dentistas a veces usan hisopos infundidos con nitrato de plata para curar las úlceras orales. Algunos podólogos usan nitrato de plata para matar las células ubicadas en el lecho ungueal.

El médico canadiense C. A. Douglas Ringrose investigó el uso de nitrato de plata para procedimientos de esterilización, creyendo que el nitrato de plata podría usarse para bloquear y corroer las trompas de Falopio. La técnica fue ineficaz.

Desinfección

Se han realizado muchas investigaciones para evaluar la capacidad del ion de plata para inactivar Escherichia coli, un microorganismo comúnmente utilizado como indicador de contaminación fecal y como sustituto de patógenos en el tratamiento del agua potable. Las concentraciones de nitrato de plata evaluadas en experimentos de inactivación oscilan entre 10 y 200 microgramos por litro como Ag⁺. La actividad antimicrobiana de la plata vio muchas aplicaciones antes del descubrimiento de los antibióticos modernos, cuando cayó casi en desuso. Su asociación con argiria despertó la desconfianza de los consumidores y los llevó a alejarse de él cuando se les ofrecía una alternativa.

Contra las verrugas

Piel manchada por nitrato de plata

La aplicación diaria repetida de nitrato de plata puede inducir la destrucción adecuada de las verrugas cutáneas, pero ocasionalmente pueden desarrollarse cicatrices pigmentadas. En un estudio controlado con placebo de 70 pacientes, el nitrato de plata administrado durante nueve días provocó la eliminación de todas las verrugas en el 43 % y una mejoría en las verrugas en el 26 % un mes después del tratamiento en comparación con el 11 % y el 14 %, respectivamente, en el grupo de placebo.

Seguridad

Como oxidante, el nitrato de plata debe almacenarse adecuadamente lejos de los compuestos orgánicos. A pesar de su uso común en concentraciones extremadamente bajas para prevenir la gonorrea y controlar las hemorragias nasales, el nitrato de plata sigue siendo muy tóxico y corrosivo. La exposición breve no producirá ningún efecto secundario inmediato aparte de las manchas moradas, marrones o negras en la piel, pero tras la exposición constante a altas concentraciones, se notarán los efectos secundarios, que incluyen quemaduras. La exposición a largo plazo puede causar daño a los ojos. Se sabe que el nitrato de plata irrita la piel y los ojos. El nitrato de plata no se ha investigado a fondo por su potencial efecto cancerígeno.

Actualmente, el nitrato de plata no está regulado en las fuentes de agua por la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos. Sin embargo, si se acumula más de 1 gramo de plata en el cuerpo, se puede desarrollar una condición llamada argiria. Argyria es una condición cosmética permanente en la que la piel y los órganos internos se vuelven de un color gris azulado. La Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos solía tener un límite máximo de contaminantes para la plata en el agua hasta 1990, cuando se determinó que la argiria no afectaba la función de ningún órgano afectado a pesar de la decoloración. Argyria se asocia más a menudo con el consumo de soluciones de plata coloidal que con el nitrato de plata, ya que solo se usa en concentraciones extremadamente bajas para desinfectar el agua. Sin embargo, es importante tener cuidado antes de ingerir cualquier tipo de solución de iones de plata.