Sølv

Sølv
Sølv er et grundstof med atomtegnet Ag (fra Latin argentum, fra proto-indoeuropæisk h₂erǵ: "skinnende" eller "hvid") og atomnummeret 47. Det er et blødt, hvidt, skinnende overgangsmetal, med meget høj elektrisk ledningsevne, varmeledningsevne og reflektionsevne for et metal. Metallet findes i Jordens skorpe i sin rene, frie stofform, og som en legering med guld og andre metaller, samt i mineraler såsom argentit og chlorargyrit. Det meste sølv fremstilles som et biprodukt ved raffinering af kobber, guld, bly og zink.

Sølv har længe været et eftertragtet ædelmetal. Sølvmetal anvendes i mange investeringsmønter, somme tider sammen med guld: mens det findes i rigeligere mængder end guld, så forekommer det sjældnere som et naturligt metal. Dets renhed vurderes typisk på en per-mille-basis; en 94%-ren legering beskrives som "0.940 fin". Som et af de syv metaller, der kendes fra Antikken, har sølv haft en fast rolle i de fleste menneskelige kulturer.

Udover i valuta og som investeringsmedium (mønter og bullion) anvendes sølv også i solcellepaneler, vandfiltrering, smykker, ornamenter, værdifuldt service ("sølvtøj"), i elektriske kontakter og ledere, i specialiserede spejle, vinduesbelægning, i katalyse af kemiske reaktioner, og som farvestof i farvet glas og i specialiseret konfekture. Dets forbindelser anvendes i fotografiske og røntgen-film. Fortyndede opløsninger af sølvnitrat og andre sølvforbindelser anvendes som desinfektionsmidler og mikrobiocider (oligodynamisk effekt), føjes til bandager og sårforbindinger, katetere og andet medicinsk udstyr.

I sine fysiske og kemiske egenskaber ligner sølv meget sine to lodrette naboer i gruppe 11 i det periodiske system, kobber og guld. Dets 47 elektroner er arrangeret i konfigurationen [Kr]4d105s1, der ligner kobbers ([Ar]3d104s1) og gulds ([Xe]4f145d106s1); gruppe 11 er en af få grupper i d-blokken, der har et fuldstændigt konsistent sæt af elektronkonfigurationer. Denne særlige elektronkonfiguration, med en enkelt elektron i den højest-besatte s-underskal over en fyldt d-underskal, er grunden til mange af metallisk sølvs entydige egenskaber.

Sølv er et ekstremt blødt duktilt og formbart overgangsmetal, omend det er en smule mindre formbart end guld. Sølv krystalliseres i et kubisk rumcentreret krystalgitter med bulk-koordinationstallet 12, hvor kun den enkeltstående 5s-elektron er delokaliseret, meget lig kobber og guld. I modsætning til metaller med ufuldstændige d-skaller mangler metalbindinger i sølv en kovalent egenskab og er relativt svage. Dette resulterer i sølvs enkeltkrystallerss lave hårdhed og høje duktilitet.

Sølv har en skinnende hvid metallisk glans, der kan påvirkes kraftigt ved polering, og som er så karakteristisk at metallets navn er blevet synonym for en farve - "sølvfarvet". I modsætning til kobber og guld så er den påkrævede energi til at excitere en elektron fra det fyldte d-bånd til s-p-ledningsbåndet i sølv stor nok (omkring 385 kJ/mol) til at den ikke længere svarer til absorption i spektrummets synlige region, men snarere i det ultraviolette; sølv er derfor ikke et farvet metal. Beskyttet sølv har en større optisk reflektionsevne end aluminium på alle bølgelænger, der er større end ~450 nm. På bølgelængder, der er kortere end 450 nm, er sølvs reflektionsevne ringere end aluminiums, og falder til nul omkring 310 nm.

Det er normalt for grundstoffer i gruppe 11 at have meget høj elektrisk og termisk ledningsevne, idet deres enkeltstående s-elektron er fri og ikke interagerer med den fyldte d-underskal, da sådanne interaktioner (som sker i de foregående overgangsmetaller) sænker elektronbevægeligheden. Sølv har den største kontaktmodstand og den bedste elektriske ledningsevne ud af alle metaller - større end kobber - omend kulstofs ledningsevne (i diamant-allotropen) og superflydende helium-4 er endnu højere. . Sølv anvendes dog i praksis sjældent for sin elektriske ledningsevne på grund af de høje omkostninger - en undtagelse er indenfor højfrekvensteknik, især ved VHF og højere frekvenser, hvor sølvplader forbedrer den elektriske ledningsevne, da strømme typisk flyder på overfladen af ledere snarere end gennem deres indre. Under anden verdenskrig anvendte man i USA 13.540 ton sølv til fremstilling af elektromagneter i calutroner til berigelse af uran, hovedsageligt på grund af krigstidens mangel på kobber.

Sølv danner nemt legeringer med kobber og guld, såvel som med zink. Zinksølv-legeringer med lav koncentration af zink kan betragtes som overfladecentrerede kubiske faste opløsninger af zink i sølv, da sølvets struktur er næsten uændret, mens elektronkonfigurationen stiger efterhånden som der tilføjes mere zink. En øgning af elektronkonfigurationen leder til faserne rumcentreret kubisk (elektronkoncentration 1,5), kompleks kubisk (1,615) og heksagonal tætpakket (1.75).