Iodure d'argent

Iodure d'argent
Général
No CAS	7783-96-2
No EINECS	232-038-0
Apparence	poudre jaune cristaux hexagonaux ou cubiques noircit à la lumière
Propriétés chimiques
Formule brute	AgI  [Isomères]
Masse molaire[2]	234,7727 ± 0,0002 g·mol-1 Ag 45,95 %, I 54,05 %,
Moment dipolaire	4,55 ± 0,05 D [1]
Propriétés physiques
T° fusion	558 °C
T° ébullition	1 506 °C
Solubilité	3,10-5g/L eau insol dans les acides sol dans HI concentré chaud sol ds cyanures ou iodures alcalins 35 mg·l-1 ammoniaque à 10 %
Masse volumique	5,67
Thermochimie
ΔvapH°	143,9 kJ·mol-1 (1 atm, 1 506 °C)[3]
Cristallographie
Structure type	wurtzite[4]
Précautions
Directive 67/548/EEC
Phrases S : S22 : Ne pas respirer les poussières. S24/25 : Éviter le contact avec la peau et les yeux.
Phrases S : 22, 24/25,
Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire.

L'iodure d'argent (ou AgI) est un composé inorganique hautement insoluble dans l'eau, photosensible (utilisé pour cette raison en photographie).

Préparation

Iodure d'argent sans et avec ammoniaque.

AgI est obtenu par précipitation dans une solution de nitrate d'argent avec l'iodure de potassium :

$\mathrm{AgNO_3 + KI \longrightarrow AgI + KNO_3}$

Cette réaction est utilisée en chimie analytique pour mettre en évidence les anions I^–, car l'AgI qui en résulte produit un précipité jaunâtre difficilement soluble. Au contraire de l'iodure d'argent, les chlorure d'argent (AgCl) et bromure d'argent (AgBr), eux-mêmes peu solubles, se laissent dissoudre en présence de thiosulfate de sodium (avec formation de complexes). Les anions Cl^–, Br^– et I^– peuvent être ainsi différenciés à l'aide des solutions de thiosulfate de sodium et d'ammoniaque.

Structure cristalline

Elle change avec la température, avec trois phases connues^[5] :

• jusqu'à 147 °C (420 K), l'AgI existe dans une phase β, qui a une structure hexagonale de type wurtzite^[6]. Il est alors connu comme iodargyrite en tant que minéral ;
• au dessus de 147 °C, l'Agl va passer en phase α : structure cubique centrée avec des ions d'argent qui semblent distribués au hasard (ils sont délocalisés)^[7] ;
• une phase cubique métastable γ existe également en dessous de 147 °C, avec une structure de type blende de zinc^[7].

Propriétés chimiques

L'iodure d'argent est photosensible : il se décompose lentement en argent et iode. À la lumière du soleil, sa couleur devient vert-gris.

Iodure d'argent exposé à la lumière.

AgI se dissout en présence de ligands forts comme les cyanures ou les thiocyanates.

Iodure d'argent en tant qu'électrolyte solide ou conducteur superionique

La transition entre les formes α et β représente la fusion du sous-réseau de cations d'argent. L'entropie de fusion (fusion) pour α-AgI est environ la moitié de celle du chlorure de sodium (solide ionique typique), ce qui peut être expliqué par le fait que le réseau cristallin de l'AgI a déjà partiellement et fortement fondu lors de la transition entre ses phases α et β. L'ajout de la valeur de l'entropie de transition de l'α-AgI à l'entropie de fusion de β-AgI donne une valeur beaucoup plus proche de celle de l'entropie de fusion du chlorure de sodium.

La délocalisation des cations d'argent dans la structure de la forme α fait de l'iodure d'argent un conducteur superionique, avec une conductivité de l'ordre de 1 à 2 S/cm^[8]. L'ajout de rubidium dans la structure (Ag₄RbCl₅) abaisse la température de la transition de phase β-α en-dessous de la température ambiante, permettant d'utiliser les propriétés de conducteur superionique dans les conditions normales de température et de pression.

La conductivité électronique de l'α-AgI est d'un facteur environ 10¹⁰ plus petite que sa conductivité ionique^[9], faisant de l'iodure d'argent un matériau de choix en tant qu'électrolyte solide.

Usages

• L'iodure d'argent est utilisé comme antiseptique local.
• Dans le domaine de la photographie, des pains de soude de goémoniers ont été utilisés pour produire l'iodure d'argent nécessaire à l'artisanat et au début de l'industrie de la photographie après que Daguerre ait découvert la sensibilité de l'iodure d'argent à la lumière.
• L'iodure d'argent est utilisé dans des roquettes pour produire artificiellement de la pluie et éviter la grêle. Grâce à une structure cristalline proche de celle de la glace, l'iodure joue le rôle d'agent de nucléation des gouttelettes d'eau qui transformeront la vapeur d'eau en pluie. Ce phénomène est décrit comme ensemencement des nuages.
  En dépit de la toxicité de ce produit, ce sont 50 000 kg/an d'iodure d'argent qui sont ainsi dispersés dans l'air à cette fin, consommant pour chaque ensemencement un total de 10 à 50 grammes de cristaux^[10].

• 

  Daguerrotype de 1846, à base d'iodure d'argent (Portrait de Maria Louise de Hart & Johannes Ellis, Pays-Bas).

• 

  Cessna 210 équipé d'un dispositif de dissémination dans l'air d'iodure d'argent pour l'ensemencement de nuages à fin de faire pleuvoir.

Toxicité, écotoxicité

Les lignes directrices de l'EPA pour la Loi sur l'eau des États-Unis (Clean Water Act) considèrent l'iodure d'argent comme une substance dangereuse, un polluant toxique et même comme « polluant prioritaire ». L'argent fait en outre partie des polluants dont l'augmentation dans l'environnement est jugée préoccupante, d'autant qu'il n'est pas biodégradable et que les nanoparticules d'argent sont les plus utilisées et diffusées dans l'environnement par l'industrie, le commerce et la médecine.

Hormis pour quelques professions particulières, le risque d'intoxication aigüe est faible. L'exposition chronique aboutit à la contamination d'organes cibles.

• L'ingestion chronique d'iodures conduit à un « iodisme », pouvant se manifester par des éruptions cutanées, un écoulement nasal, des maux de tête et une irritation des muqueuses. Une faiblesse générale, une anémie et une perte de poids ainsi qu'un état de dépression peut aussi s'ensuivre.
• L'inhalation, comme l'ingestion chronique, peut aboutir à une argyrie due à l'argent, caractérisée par une coloration grise à bleuté des yeux, de la peau et des muqueuses.
• Un long contact avec la peau peut causer une coloration permanente de la peau^[11].

La rémanence environnementale est longue. On a par exemple montré que les lichens ont conservé dans leurs thalles les sels d'argent qui ont servi à déclencher des pluies de rabattement du nuage de Tchernobyl afin qu'il soit moins dense lors de son passage sur la Russie au moment des défilés du 1^er mai et dans le mois qui a suivi la catastrophe.

Voir aussi

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• « Iodure d'argent », sur Wikimedia Commons (ressources multimédia)

Articles connexes

• Iode
• Histoire de la photographie
• Argent (métal)

Liens externes

• (en) Handbook of Chemistry & Physics
• (en) Site commercial (Vista Chemicals) à propos de l'iodure d'argent

Bibliographie

• The Merck Index: An Encyclopedia of Chemicals, Drugs and Biologicals, 14e édition, 2006, Merck Publishing Group, 2520 pages, ISBN 978-0-911910-00-1

Notes et références

1. ↑ (en) David R. Lide, Handbook of chemistry and physics, CRC, 16 juin 2008, 89^e éd., 2736 p. (ISBN 142006679X et 978-1420066791), p. 9-50 
2. ↑ Masse molaire calculée d’après Atomic weights of the elements 2007 sur www.chem.qmul.ac.uk.
3. ↑ (en) David R. Lide, CRC Handbook of Chemistry and Physics, CRC Press Inc, 2009, 90^e éd., Relié, 2804 p. (ISBN 978-1-420-09084-0) 
4. ↑ (en) Bodie E. Douglas, Shih-Ming Ho, Structure and Chemistry of Crystalline Solids, Pittsburgh, PA, USA, Springer Science + Business Media, Inc., 2006, 346 p. (ISBN 0-387-26147-8), p. 64 
5. ↑ (en) J.G.P. Binner, G. Dimitrakis, D.M. Price, M. Reading et B. Vaidhyanathan (trad. Hystérésis de la transition de phase β-α dans l'iodure d'argent), « Hysteresis in the β–α phase transition in silver iodide », dans Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, vol. 84, n^o 2, 2006, p. 409-412 [texte intégral, lien DOI] 
6. ↑ ICSD No. 200 102 ; (en) R.J. Cava, F. Reidinger et B.J. Wuensch, « Single-crystal neutron-diffraction study of AgI between 23° and 300°C », dans Solid State Communications, vol. 24, n^o 6, 1977, p. 411-416 [lien DOI] 
7. ↑ ^{a et b} (en) A. Purwanto, E. Kartini, T. Sakuma, M.F. Collins et T. Kamiyama, « X-ray diffraction on (AgI)0.7 - (NaPO₃)0.3 and (AgI)0.8 - (NaPO₃)0.2 composites », dans Materials Research Bulletin, vol. 40, 2005, p. 47-54 [lien DOI] 
8. ↑ W. Biermann et W. Jost, dans Z. Phys. Chem. N. F., vol. 25, 1960, p. 139
9. ↑ (en) Bernhard Ilschner, « Determination of the Electronic Conductivity in Silver Halides by Means of Polarization Measurements », dans Journal of Chemical Physics, vol. 28, n^o 6, 1958, p. 1109-1112 [lien DOI] 
10. ↑ (en) Phyllis A. Lyday, « Iodine and Iodine Compounds », dans Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Wiley-VCH, Weinheim, 2005
11. ↑ Page sur la toxicité de l'argent (NPS)