아이오딘화 은

3. 성질

아이오딘화 은(AgI)의 화학식은 AgI이다. 분자량은 234.77이며, 녹는점은 552 °C^영어, 끓는점은 1506 °C^영어인 노란색 분말이다. 빛을 받으면 광화학 반응을 일으켜 황록색을 거쳐 검게 변한다.^[10] 브롬화 은(I)과 함께 사진의 감광제로 사용된다.

결정 구조가 얼음과 비슷하여 물이 결정될 때 씨앗이 되기 쉬워, 대기 중에 아이오딘화 은(I) 입자를 살포하면 구름이 발생한다. 이 때문에 인공 강우에 사용되기도 한다. 아이오딘화 은(I)에는 독성이 있지만, 인공 강우에 사용되는 양은 매우 적어 인체에 영향을 주지 않는다.

물에는 거의 녹지 않지만, 알칼리 금속의 시안화물이나 요오드화물, 티오황산 나트륨(Na₂S₂O₃) 수용액에는 착화합물을 생성하며 용해된다. 반응식은 다음과 같다.

:AgI\ + 2CN^-\ \rightleftarrows\ {[Ag(CN)2]^-}\ + I^-\ , $K\; =\; 3\; \backslash times\; 10^4$

:AgI\ + 3I^-\ \rightleftarrows\ [AgI4]^{3-}\ , $K\; =\; 2\; \backslash times\; 10^\{-2\}$

:AgI\ + 2S2O3^{2-}\ \rightleftarrows\ [Ag(S2O3)2]^{3-}\ + I^-\ , $K\; =\; 3\; \backslash times\; 10^\{-3\}$

브롬화 은(I)이나 염화 은(I)과는 달리, 착화합물 생성 능력이 약한 암모니아수에는 거의 녹지 않는다.

:AgI\ + 2 NH3 \ \rightleftarrows\ [Ag(NH3)2]^+\ + I^-\ , $K\; =\; 2\; \backslash times\; 10^\{-9\}$

용해도곱은 할로겐화 은 중 가장 작으며(^[15] $K\; =\; 1\; \backslash times\; 10^\{-16\}$), 이는 몰 부피가 크기 때문이다.^[16] HSAB 규칙에 따르면 Ag⁺, I⁻ 모두 소프트하여,^[17] Ag-I 결합이 공유 결합성을 띠기 때문이다.

아이오딘화 은이 채택하는 구조는 온도에 따라 달라진다.^[8]

β 상과 α 상 사이의 전이는 은(양이온) 부격자의 용융을 나타낸다. α-AgI의 융해 엔트로피는 염화 나트륨의 약 절반인데, 이는 α와 β 다형체 사이의 전이에서 AgI 결정 격자가 이미 "부분적으로 용융"된 것으로 간주할 수 있기 때문이다.

4. 제법

아이오딘화 은은 아이오딘화물 용액(아이오딘화 칼륨 등)과 은 이온 용액(질산 은 등)의 반응으로 제조된다. 노란색 고체가 빠르게 침전된다.^[10] 이 고체는 두 가지 주요 상의 혼합물이다. 아이오딘화 수소산에 아이오딘화 은을 용해시킨 후 물로 희석하면 β-AgI가 침전된다. 농축된 질산 은 용액에 아이오딘화 은을 용해시킨 후 희석하면 α-AgI가 생성된다.^[10]

빛을 차단한 상태에서 질산은(I) 수용액에 아이오딘화 칼륨 수용액을 가하면 침전이 생성된다.^[14]

:Ag^+(aq)\ + I^-(aq) -> AgI

제조 과정에서 빛에 노출되면 이온 상태의 은이 금속으로 환원되어 고체가 빠르게 어두워진다. 광감수성은 시료의 순도에 따라 달라진다.^[10]

5. 응용

아이오딘화 은은 결정 구조가 얼음과 유사하여, 이종 핵 생성 과정에 의해 응고를 유도할 수 있어 구름 씨앗으로 활용된다. 매년 약 50,000 kg이 구름 씨앗으로 사용되며, 각 실험에는 10–50 g이 소비된다.^[11]

아이오딘화 은은 빛을 받으면 광화학 반응을 일으켜 황록색을 거쳐 검게 변하는 성질이 있다. 이러한 성질 때문에 브롬화 은(I)과 함께 사진의 감광제로도 사용된다.

또한 결정 구조가 얼음과 비슷하기 때문에 물이 결정될 때 씨앗이 되기 쉽다. 따라서 아이오딘화 은(I) 입자를 대기 중에 살포하면, 그것을 핵으로 하여 구름이 발생한다. 이 때문에 인공 강우 용도로 사용된다. 아이오딘화 은(I)에는 독성이 있지만, 인공 강우에 사용되는 양은 매우 적어 정상적인 섭취로는 인체에 영향을 주지 않는다.

6. 안전성

과도하게 노출되면 은피증을 유발할 수 있으며, 신체 조직의 국소적인 변색을 일으킬 수 있다.^[12]

참조

_[1] 문서 Haynes, p. 4.84
_[2] 문서 Haynes, p. 5.178
_[3] 문서 Haynes, p. 4.130
_[4] 논문 Anharmonic thermal vibrations in wurtzite-type AgI
_[5] 문서 Haynes, p. 9.65
_[6] 문서 Haynes, p. 5.35
_[7] 웹사이트 C&L Inventory https://echa.europa.[...] 2021-12-15
_[8] 논문 Hysteresis in the β–α Phase Transition in Silver Iodine http://www.sump4.com[...]
_[9] 논문 Superionics: crystal structures and conduction processes http://stacks.iop.or[...]
_[10] 서적 "Silver Iodide" in Handbook of Preparative Inorganic Chemistry, 2nd Ed Academic Press
_[11] 간행물 Iodine and Iodine Compounds Wiley-VCH
_[12] 웹사이트 Silver Iodide http://toxnet.nlm.ni[...] U.S. National Library of Medicine 2016-03-09
_[13] 문서 The NBS tables of chemical thermodynamics properties
_[14] 서적 『新実験化学講座　無機化合物の合成II』 丸善
_[15] 서적 『基礎分析化学』 三共出版
_[16] 서적 『溶液と溶解度』 丸善
_[17] 서적 『基礎化学選書8　酸と塩基』 裳華房
_[18] 서적 『化学大辞典』 共立出版
_[19] 서적 Chemical Principles 6th Ed. https://archive.org/[...] Houghton Mifflin Company