Kemiallinen alkuaine hopea luokitellaan siirtymämetalliin. Se on tunnettu jo antiikin ajoista lähtien. Sen löytäjä ja löytöajankohta ovat tuntemattomia.
Tietovyöhyke
| Luokitus: | Hopea on siirtymämetalli |
| Väri: | hopea |
| Atomipaino: | 107.868 |
| Tila: | kiinteä |
| Sulamispiste: | 961.95 oC, 1235.1 K |
| Kiehumispiste: | 2155 oC, 2428 K |
| Elektronit: | 47 |
| Protonit: | 47 |
| Runsaimmassa isotoopissa on neutroneita: | 60 |
| Elektronikuoret: | 2,8,18,18,18,1 |
| Elektronikonfiguraatio: | 4d10 5s1 |
| Tiheys @ 20oC: | 10.5 g/cm3 |
Näytä lisää, mm: Lämpötilat, energiat, hapettuminen,
reaktiot, yhdisteet, säteet, johtavuudet
| Atomitilavuus: | 10.3 cm3/mol |
| Rakenne: | fcc: kasvokeskitetty kuutio |
| Kovuus: | 2.5 mohs |
| Ominaislämpökapasiteetti | 0.235 J g-1 K-1 |
| Fuusiolämpö | 11.30 kJ mol-1 |
| Sumutuslämpö | 284 kJ mol-1 |
| Höyrystymislämpö | 250.580 kJ mol-1 |
| 1. ionisaatioenergia | 731 kJ mol-1 |
| 2. ionisaatioenergia | 2073.5 kJ mol-1 |
| 3. ionisaatioenergia | 3360.6 kJ mol-1 |
| Elektronin affiniteetti | 125.6 kJ mol-1 |
| Minimi hapetusluku | 0 |
| Min. yhteinen hapetusluku | 0 |
| Suurin hapetusluku | 3 |
| Max. yhteinen hapetusluku | |
| Max. yhteinen hapetusluku. | 1 |
| Elektronegatiivisuus (Paulingin asteikko) | 1.93 |
| Polarisoituvuusmäärä | 7.9 Å3 |
| Reaktio ilman kanssa | lievä, ⇒ Ag2O |
| Reaktio 15 M HNO3 | lievä, ⇒ AgNO3 |
| Reaktio 6 M HCl:n kanssa | ei ole |
| Reaktio 6 M NaOH:n kanssa | – |
| Oksidi(t) | Ag2O, AgO (hopea peroksidi:Ag2O.Ag2O3) |
| Hydridi(t) | – |
| Kloridi(t) | AgCl |
| Atomisäde | 160 pm |
| Ioninen säde (1+-ioni) | 128 pm |
| Ionisäde (2+-ioni) | 108 pm |
| Ionisäde (3+-ioni) | 89 pm |
| Ionisäde (1- ioni) | – |
| Ionisäde (2-ioni) | – |
| Ionisäde (3- ioni) | – |
| Lämmönjohtavuus | 429 W m-1 K-1 |
| Sähkönjohtavuus | 62.9 x 106 S m-1 |
| Jäätymis-/sulamispiste: | 961,95 oC, 1235,1 K |
Pellolta löydetyt hopeanugetit – natiivihopea.
Galenaa (lyijysulfidi). Kuka tahansa metallia etsivä olisi jo muinoin kiinnittänyt huomiota galenaan. Galena sisältää yleensä hopeaa, joskus huomattavia määriä. Kuva: Rob Lavinsky, iRocks.com
Hopean löytäminen
Hopea on ollut käytössä esihistoriallisista ajoista lähtien. Emme tiedä, kuka sen löysi, vaikka löytö olisi lähes varmasti ollut alkuperäistä hopeaa.
Syntyperäisen hopeametallin kimpaleita voi löytyä mineraaleista ja joskus joista; mutta ne ovat harvinaisia. Natiivihopean harvinaisuudesta huolimatta sitä on löydetty hyvin suuria kappaleita, kuten 1900-luvun alussa Pohjois-Ontariosta, Kanadasta löydettyjä kappaleita, joita kuvailtiin seuraavasti: ”Natiivihopean kappaleita, jotka ovat yhtä suuria kuin hellan kannet ja tykinpallot”. (1)
Hopealla on erityinen asema alkuaineiden historiassa, koska se on yksi viidestä ensimmäisestä ihmisen löytämästä ja käyttämästä metallista. Muut olivat kulta, kupari, lyijy ja rauta.
Hopeaesineitä, jotka ovat peräisin ajalta ennen 4000 eKr. on löydetty Kreikasta ja hieman myöhemmältä ajalta Anatoliasta (nykyisessä Turkissa). Sumerilaisesta Kishin kaupungista on löydetty hopeaesineitä, jotka ovat peräisin noin vuodelta 3000 eaa. (2), (3), (4)
Hopea ja lyijy esiintyvät luonnossa usein yhdessä, esimerkiksi mineraalissa galeniini, joka on pääasiassa lyijysulfidia. Galena näyttää itse asiassa metalliselta (ks. kuva), ja se olisi kiinnittänyt metallia etsivien ihmisten huomion.
Kreikasta, Turkista ja Kishistä löydetyt hopeaesineet oli valmistettu hopeasta, joka oli jalostettu lyijyä sisältävistä malmeista, kuten galenaakista. (Ihmiset ovat olleet menestyksekkäitä kemistejä yllättävän pitkään.)
Ensin malmi sulatettiin pelkistävissä olosuhteissa, jotta saatiin hopean ja lyijyn seos. Tämän jälkeen metallit kävivät läpi kuppiloinnin: metallit kuumennettiin noin 1000 oC:een voimakkaassa ilmavirrassa. Näissä olosuhteissa lyijy reagoi hapen kanssa muodostaen lyijyoksidia, jolloin nestemäinen hopeametalli jäi pinnalle kellumaan. (3), (4)
Alkuaineen nimemme juontaa juurensa hopeaa tarkoittavasta anglosaksisesta sanasta ’seolfor’, joka puolestaan tulee muinaisgermaanisesta sanasta ’silabar’.
Hopean kemiallinen symboli Ag on lyhenne latinankielisestä sanasta ’argentum’. Latinankielinen sana on peräisin sanskritin kielen sanasta argunas, joka tarkoittaa kiiltävää. (5)
Historiallinen yhteys hopean ja rahan välillä esiintyy edelleen joissakin kielissä. Ranskan sana hopealle on argent, ja samaa sanaa käytetään myös rahasta. Roomalaiset käyttivät sanaa argentarius tarkoittamaan pankkiiria (hopeakauppaa). (6)
Näyttömuodot ja ominaisuudet
Haitalliset vaikutukset:
Hopeaa pidetään myrkyttömänä. Useimmat hopeasuolat ovat kuitenkin myrkyllisiä ja jotkut niistä voivat olla syöpää aiheuttavia.
Ominaisuudet:
Hopea on pehmeä, sitkeä, muokattava, kiiltävä metalli. Sillä on kaikista metalleista korkein sähkön- ja lämmönjohtavuus.
Hopea on stabiili hapessa ja vedessä, mutta se himmenee altistuessaan ilman tai veden rikkiyhdisteille muodostaen mustan sulfidikerroksen.
Hopean käyttötarkoitukset
Sterling-hopeaa (seos, jossa on 92,5 % hopeaa ja 7,5 % kuparia) tai Britannia-hopeaa (seos, jossa on 95,8 % hopeaa ja 4,2 % kuparia) käytetään koruihin ja hopeaesineisiin.
Hopeaa käytetään elintarvikelisäaineena/väriaineena, ja sille annetaan E-numero E174.
Noin 30 % tuotetusta hopeasta käytetään valokuvausteollisuudessa, enimmäkseen hopeanitraattina.
Hopeaa käytetään juotteissa, sähkökontakteissa ja hopeakadmium- ja hopeasinkkiparistoissa. Hopeamaaleja käytetään elektronisten painettujen piirien valmistuksessa.
Sitä käytetään ylivertaisten peilien valmistuksessa, sillä hopea on tunnetuin näkyvän valon heijastin, vaikka se himmeneekin ajan mittaan.
Hopeajodidia käytetään keinotekoisen sateen valmistuksessa pilvien kylvämiseen.
Hopeayhdisteitä käytettiin menestyksekkäästi infektioiden ehkäisyyn 1. maailmansodassa.
Runsaus ja isotoopit
Runsaus maankuori: 75 osaa painossa miljardia kohti, 20 osaa moolissa miljardia kohti
Runsaus aurinkokunta: 1 osa painossa miljardia kohti, 10 osaa moolissa triljoonaa kohti
Kustannus, puhdas: 120 dollaria 100 grammalta
Kustannus, irtotavarana: 57,5 dollaria 100 grammalta
Lähde: Hopeaa esiintyy alkuaineena ja myös erilaisissa malmeissa, kuten argentiitissa (hopeasulfidi, Ag2S) ja sarvihopeassa (hopeakloridi, AgCl). Kaupallisesti tärkeimmät hopean lähteet ovat kupari-, kupari-nikkeli-, kulta-, lyijy- ja lyijy-sinkkimalmit. Hopeaa uutetaan elektrolyyttisen kuparinpuhdistuksen anodijätteistä.
Isotoopit: Hopealla on 35 isotooppia, joiden puoliintumisajat tunnetaan ja joiden massanumerot ovat 94-128. Luonnossa esiintyvä hopea on kahden stabiilin isotoopin, 107Ag:n ja 109Ag:n, seos, joiden luonnolliset esiintyvyydet ovat 51,8 % ja 48,2 %.
- Charles Dumaresq, The Rise and Fall of a Mining Camp., Cobalt Mining Legacy.
- Barbara S. Ottaway and Ben Roberts, The Emergence of Metalworking., Prehistoric Europe: Theory and Practice edited by Andrew Jones, 2008, s. 208, Wiley-Blackwell.
- Hadi Ozbal, Ancient Anatolian Metallurgy., 2001. (pdf download)
- Mesopotamia, The International History Project, 2003.
- Vivi Ringnes, Origin of the Names of Chemical Elements., J. Chem. Educ., 1989, 66 (9), s731.
- Thomas Patrick Mohide, The International Silver Trade.., 1992, s2, Woodhead Publishing.
Cite this Page
Verkkolinkitystä varten kopioi ja liitä jompikumpi seuraavista:
<a href="https://www.chemicool.com/elements/silver.html">Silver</a>
tai
<a href="https://www.chemicool.com/elements/silver.html">Silver Element Facts</a>
Tämän sivun siteeraamiseksi akateemisessa asiakirjassa käytä seuraavaa MLA-standardin mukaista viittausta:
"Silver." Chemicool Periodic Table. Chemicool.com. 09 Oct. 2012.. Web. <https://www.chemicool.com/elements/silver.html>.