银（拼音：yín，注音：丨ㄣˊ，粤拼：ngan4；英语：Silver），俗称白银，是一种化学元素，其化学符号为Ag（源于拉丁语：argentum；其来源于原始印欧语h₂erǵ，意为“闪亮”或“白色”），原子序数为47，原子量为107.8682 u。银是柔软且带有白色光泽的过渡金属，在所有金属中，拥有最高的导电率、导热率和反射率。银在自然界中的存在方式有高纯度的元素形式（自然银），如与金或其他金属以合金形式存在，以及在矿石中存在，如辉银矿和角银矿。 大部分银是铜、金、铅和锌精炼的副产品。 长期以来，银一直被视为贵金属。银金属被用于许多投资型硬币中，有时与金一起使用[1]。虽然它比金更丰富，但它作为天然金属的丰富程度要低得多[2]。
银的纯度通常以每千分之一单位测量；94％纯度的合金被描述为“0.940 fine”（英文表示）。作为古代常用七种金属之一，银在人类文化中已经使用相当久的历史。除了货币和投资媒介（硬币和金条），银用于太阳能电池、水过滤、珠宝、装饰品、高价值餐具和器具（因此称为银器）、电气接触和导体、专用镜子、窗户涂料、催化化学反应，作为着色玻璃和专用糖果中的着色剂。其化合物用于照相和X光胶片。 硝酸银和其他银化合物的稀溶液用作消毒剂和杀微生物剂（微动力效应），添加到绷带和伤口敷料、导管和其他医疗仪器中。
性质
纯白银颜色白，金属光泽，质软，掺有杂质后变硬，颜色呈灰、红色。纯白银比重为10.5，熔点960.5℃，导电性能佳，溶于硝酸、浓硫酸中。银的物理和化学性质与周期表第11族中的两个同族元素铜、金相似。其47个电子排列在配置[Kr]4d105s1中，类似于铜（[Ar]3d104s 1）和金（[Xe]4f145d106s1）；第11族是d区块中为数不多，但具有完全一致电子组态的族。[4]这种独特的电子结构在填满的d副壳层上具有最高占据s副壳银是一种极其柔软、富强韧性和延展性的过渡金属，虽然它比金的稍差。银以面心立方晶格结晶，体积配位数为12，其中只有单个5s电子轨域，类似于铜和金。[5]与具有未填满d壳层的金属不同，银中的金属键缺乏共价特征并且相对较弱。该观察结果解释了单晶银的低硬度和高延展性。[6]
5s层的单个电子，是造成金属银的许多奇异性质的原因。[7]
银具有明亮的白色金属光泽，可以进行高度抛光[8]，其特点是金属本身的名称成为颜色名。[7]与铜和金不同，从填满的d轨域带激发电子到银的s和p导带所需的能量足够大（约385 kJ / mol），它不再对应于可见区域的吸收，而是在紫外线区；因此银是白色的金属。在长于450 nm的所有波长下，受保护的银具有比铝更大的光学反射率。[9]在波长短于450 nm时，银的反射率低于铝的反射率，并在310 nm附近下降到零。[10]
第11族中的元素普遍的具有极高的导电性和导热性，因为它们的单个电子是自由且不与填满的d副壳层相互作用，因为这种相互作用（在先前的过渡金属中发生）降低了电子迁移。[11]银的导电性是所有金属中最大的，甚至比铜还要大，但由于成本较高，因此不能广泛用于该性能。射频工程是一个例外，特别是在VHF和更高的频率，其中镀银改善了导电性，因为这些电流倾向在导体表面而不是通过内部流动。在美国的第二次世界大战期间，13540吨银用于电磁铁富集铀，主要是因为铜的战时短缺。[12][13][14]纯银具有最高的任何金属导热系数，尽管碳（金刚石同素异形体）和超流体氦-4的导电率更高。[4]银较任何金属具有最低的接触电阻。[4]
银容易与铜、金以及锌形成合金。具有低锌浓度的锌－银合金可以被认为是银中锌的面心立方固体溶液，因为银的结构不变，而随着添加更多的锌，电子浓度升高。增加电子浓度进一步形成体心立方（电子浓度1.5），复杂立方（1.615）和六方密堆积相（1.75）。[5]
物理性质
银是11族元素，延展性好（仅次于金），有明亮的银白色金属光泽，抛光度高。[8]在受保护的环境中，银对波长450纳米以上的光波反射率比铝高[9]，对波长450纳米以下的光波反射率不如铝，对波长310纳米的光波反射率降为零。[15]
银的导电性在所有金属中最高，比铜还高[4]，但在电气中由于价格高昂，应用并不广。但射频工程是个例外，特别是在甚高频以上的频段，镀银能够显著增加元件和导线整体的导电性，因为高频电流会集中在导体的表面而非内部。二战中美国生产浓缩铀的电磁铁用了13,450吨银，这是因为战时缺铜。[14][16][17]
纯银在金属中导热性最高，但低于非金属中的碳（金刚石）和超流体氦-4。[4]
化学性质
银是古代发现的金属之一。银在自然界中虽然也有单质存在，但绝大部分是以化合态的形式存在。
银具有很高的延展性，因此可以碾压成只有0.00003厘米厚的透明箔，1克重的银粒就可以拉成约两公里长的细丝。
银的导热性和导电性在金属中名列前茅。
银的特征氧化数为+1，其化学性质比铜差，常温下，甚至加热时也不与水和空气中的氧作用，但久置空气中能变黑，失去银白色的光泽，这是因为银和空气中的硫化氢（H2S）化合成黑色硫化银（Ag2S）的缘故。其化学反应方程式为：
- 4Ag + 2H2S + O2 = 2Ag2S + 2H2O
银不能与稀盐酸或稀硫酸反应放出氢气，但银能溶解在硝酸或热的浓硫酸中：
- 2Ag + 2H2SO4（浓） —Δ→ Ag2SO4 + SO2↑ + 2H2O
银在常温下与卤素反应很慢，在加热的条件下即可生成卤化物：
- 2Ag + F2 —473 K→ 2AgF暗棕色
- 2Ag + Cl2 —Δ→ 2AgCl白色
- 2Ag + Br2 —Δ→ 2AgBr黄色
- 2Ag + I2 —Δ→ 2AgI橙色
银对硫有很强的亲合势，加热时可以与硫直接化合成Ag2S：
- 2Ag + S =Δ= Ag2S
- 2 Ag + Se → Ag2Se
- 2 Ag + Te → Ag2Te
同位素
自然界存在的银有两种稳定同位素：107Ag和109Ag，其中前者的丰度略高（51.839%）。银的两种同位素的丰度几乎相同，这在元素周期表中十分罕见（溴是另一个例子）。银的原子量是107.8682 (2) 克/摩尔。[18][19]已确定银的二十八个放射性同位素的特性，其中最稳定的依次是105Ag（半衰期41.29天），111Ag（半衰期7.45天），112Ag（半衰期3.13小时）。银有很多亚稳态核素，其中最稳定的依次是108mAg（半衰期418年），110mAg（半衰期为249.79天），106mAg（半衰期8.28天）。其余的放射性同位素的半衰期皆短于一小时，大部分短于三分钟。
银的同位素原子量从92.950（94Ag）到129.950（130Ag）不等。[20][21]丰度最高的稳定同位素（107Ag）之前的同位素的衰变类型主要是电子捕获，生成钯（46号元素）的同位素，而107Ag之后的同位素的衰变类型则主要是β衰变，生成镉（48号元素）的同位素。[22]
107Pd β衰变成107Ag的半衰期为650万年。铁陨石是仅有的“钯-银比”高到可以测量107Ag富度变化的物体。由放射性产生的107Ag首次发现于1978年美国圣塔克拉拉的陨石。[23]发现者提出，一些小型铁核的行星与其异体，可能是在一千多万年前的核合成事件中产生的。从这熔化过的星球本体中，观察到的107Pd–107Ag比值，反映出早期太阳系的吸积中应存在着不稳定的核种。[24]
化学
| 氧化态 | 配位数 | 立体化学 | 代表的化合物 |
|---|---|---|---|
| 0（d10s1） | 3 | 平面 | Ag(CO)3 |
| 1（d10） | 2 | 线性 | [Ag(CN)2]- |
| 3 | 三角形平面 | AgI(PEt2Ar)2 | |
| 4 | 四面体 | [Ag(diars)2]+ | |
| 6 | 八面体 | AgF，AgCl，AgBr | |
| 2（d9） | 4 | 方形平面 | [Ag(py)4]2+ |
| 3（d8） | 4 | 方形平面 | [AgF4]- |
| 6 | 八面体 | [AgF6]3- |
银是一种相当不活泼的金属。 因为它填满的4d外壳不能很好地屏蔽从核到最外面的5s电子的静电引力，因此银靠近电位序的底部（E0(Ag+/Ag)= +0.799 V）。[7]在第11族中，银具有最低的第一游离能（显示5s轨道的不稳定性），但具有比铜和金更高的第二和第三电离能（显示4d轨域的稳定性），因此化学银的主要是+1氧化态，反映了随着d轨域填满和稳定，沿过渡系列的氧化态范围越来越有限。[26]与铜相比，Cu2+与Cu+相比具有更大的水合能 ，这是前者在水溶液和固体中更稳定的原因，尽管后者缺乏稳定的填充d副壳层，银这种效应被其较大的第二游离能量所掩盖。 因此，Ag+是水溶液和固体中的稳定物质，Ag2+在氧化水时稳定性较差。[26]
由于银的尺寸小以及较高的第一游离能（730.8 kJ/mol），大多数银化合物具有显著的共价性。[7]此外，银的鲍林电负性为1.93，高于铅（1.87），其电子亲和力为125.6 kJ/mol远远高于氢（72.8 kJ/mol），并且比氧的 电子亲和力低一些。（141.0 kJ/mol）。[27]由于其完整的d副壳层，其主要+1氧化态的银表现出相对较少的过渡金属的性质，从4到10族，形成相当不稳定的有机金属化合物，形成线性复合物，显示非常低的配位数，如2，形成两性氧化物[28]以及秦特相，如后过渡金属。[29]与前述过渡金属不同，即使在不存在π-受体配基的情况下，银的+1氧化态也是稳定的。[26]
即使在炙热下，银也不会和空气发生反应，因此和金被炼金术士视为贵金属。 其反应性介于铜（在空气中加热到红热时形成氧化铜（I））和金之间。 与铜一样，银与硫及银的化合物发生反应，在它们存在的情况下，银在空气中失去光泽而形成黑色硫化银（铜形成绿色硫酸盐 ，而金则不反应）。与铜不同，银金属不会与卤元素反应，除了与氟气形成二氟化物。虽然银不受非氧化性酸的侵蚀，但金属很容易溶于热的浓硫酸，以及稀硝酸或浓硝酸。在空气存在下，特别是在过氧化氢存在下，银容易溶解在氰化物的水溶液中。 [25]
历史上银器的三种主要变质方式是失去光泽、长期浸入盐水中而形成氯化银 ，以及与硝酸根离子或氧气反应。 一般情况下，氯化银为淡黄色，暴露在光线下则变成紫色，它从工件或硬币的表面稍微突出。 古银中铜的沉淀可用于制造人工制品，因为铜常是银合金的组成部分。[30]
银金属受强氧化剂如高锰酸钾（KMnO4）和重铬酸钾（K2Cr2O7）的腐蚀，并且在溴化钾（KBr）存在下。 这些化合物用于照相漂白银图像，将其转换为溴化银，可以用硫代硫酸盐固定或重新开发以增强原始图像。银形成氰化物配位化合物（氰化银），其在过量氰化物离子存在下可溶于水。氰化银溶液用于银的电镀。[31]
银的常见氧化态 （按共性顺序）：+1（最稳定的状态；例如，硝酸银，AgNO3）；+2（高度氧化；例如，二氟化银，AgF2）；甚至是很少见的+3（极端氧化；例如，四氟合银(III)酸钾，KAgF4）。[32]+1状态是迄今最常见的状态，其次是易于还原的+2状态。+3状态需要非常强的氧化剂，例如氟或过二硫酸盐 ，而且有一些银（III）化合物与大气水分和反应并腐蚀玻璃。[33]实际上，氟化银（III）通常经过银或一氟化银与最强的已知氧化剂二氟化氪反应而获得。[34]
特点
- 性质稳定，活跃性低
- 氧气相对其他气体能更容易溶解于银。
- 导热，导电率 在常温常压下是所有金属(不包含合金)中最高
- 不易受化学药品腐蚀（但仍然能被硫、硒、硫化物、硝酸、氢碘酸[来源请求]、氯气等腐蚀）
- 质软
- 富有延展性
- 反射率高(银对波长450纳米以上的光波反射率比铝高，对波长450纳米以下的光波反射率不如铝，对波长310纳米的光波反射率降为零。)
应用
- 银600-800美元每千克（工业应用必考虑成本，2013年春，相比较铜的价格在8~12美元每千克）。
- 制造高价值的物件如银元货币、首饰，并用于制造勋章、奖座、杯、牌和种种装饰。
- 与汞、锡等其他金属在室温混合成的混合物，被广泛用于牙医上。
- 制造控制棒来控制核连锁反应。
- 用作催化剂，是一种对工业非常重要的催化剂，化学实验室中也会使用。
- 用作电线等导电体，常见于音响设备及键盘。
- 加入镍、铜以增加硬度。
- 在电子工业上是重要的导电材料。
- 制造合金、硝酸银和其它银的化合物等。
- 用作制造镜子反光面。
- 饰品、精品、工艺品皆有使用。较好的材质为925银，即92.5%银加入7.5％的铜，为 Tiffany & Co. 所开创的标准。
- 银能对硫等元素反应，也对某些微生物有杀菌功效却对人体无害，加上有美观价值，因此常被作为高级餐具或食物容器。古代也曾有利用这种特性而出现“银针探毒”的验毒技术，但今日已证实银仅对部分元素、化合物及微生物有反应，部分食物如鸡蛋等因含硫即使无毒亦会有反应，验毒功效并非百分之百。
经济用途
已知最早的硬币是在公元前600年左右在小亚细亚的利底亚（Lydia)王国铸造的；利底亚的硬币是琥珀金（Electrum）制成的，这是一种天然存在的金和银的合金，可在利底亚境内使用。从那时一直到20世纪，白银皆为货币之基准且散布世界各地，其中以白银的固定重量作为标准经济单位。几个世纪以来著名的银币包括古希腊的德拉克马、古罗马的第纳里乌斯、伊斯兰的迪拉姆、来自古印度喀尔巴那自莫卧儿帝国时代起的卢比（由铜和金币组成）以及西班牙的比赛塔等。
用于制造钱币的银量相对用于其他目的的银量随时间波动很大， 例如：在战时，人们往往将更多的银用于制造钱币来为战争提供资金。
如今，银的ISO代码为ISO 4217 XAG，是四种贵金属中的一种（其他为钯、铂和金）。银币由铸棒或铸锭制成，压制成正确的厚度，进行热处理，然后切割取出粗坯。 再将这些粗坯在压模机中研磨和铸造； 现代压铸机每小时可生产8000银币。
价值
2018年7月，白银的价值约为每公斤495美元，约合每盎司15.5美元。但截至2020年8月6日台北时间17:20，伦敦LBMA金银市场的白银现货价格为每盎司27.7美元。
白银价格通常以特洛伊盎司计。1金衡盎司等于31.1034克。2015年，中国恢复了公制，目前银和金的价格是以克为单位。伦敦白银价格每天在伦敦时间的中午发布一次。该价格由几家主要的国际银行共同制定，伦敦金银市场成员使用当天价格进行交易。价格通常以美元（USD）、英镑（GBP）和欧元（EUR）显示。
名称来源
银拉丁原名为argentum，是其化学符号的来源。
因为银的活跃性低，其元素型态易被发现亦易提取，故此在古时的中国和西方分别已被认定为五金和炼金术七金之二，仅于金之后一名。
古代西方的炼金术和占星术也有将金属中的银与七曜中的月链接，又为金和日之后一名。
“银”这个词出现在盎格鲁撒克逊人的各种单字中，例如：seolfor和siolfor。 从德语中可以看到类似的字眼（古高地德语silabar和silbir）。 化学符号Ag来自拉丁语中的银 argentum（古希腊语ἄργυρος），意为“白色”或“ 闪亮的”，这是金属的原始印欧语词汇，无法在德语、巴尔托语和 斯拉夫语中找到此词义。 巴尔托·斯拉夫语对白银的说法与日耳曼语非常类似（例如俄语 серебро及波兰语 srebro，立陶宛语 sidabras）而且它们可能有共同的起源，虽然这是尚未确定的，一些学者猜测以阿卡德语中 sarpu:"精炼 银" 作为这些单字的起源，与sarapu这个词相关(意指改善或冶炼)。
-
用碳氧焰烧成熔融的银。
-
以白银作为原料铸造的货币（墨西哥银圆）
(plata)(01).jpg)
化合物
+1价态化合物
银在化合物中主要以+1价的形式存在。
银溶于硝酸（HNO3），生成硝酸银（AgNO3）。硝酸银是一种透明晶体，有感光性，且易溶于水。硝酸银是合成许多其他银化合物的原料，也可作为防腐剂，还用于彩色玻璃中的黄色添加剂。银不易与硫酸反应，因此硫酸在珠宝制造中用于清洗银焊及退火后留下的氧化铜火痕。银易与硫以及硫化氢（H2S）反应生成黑色的硫化银（Ag2S），这在失去光泽的银币或其他物品上很常见。当银制电气触点在富含硫化氢的环境下工作时，触点上的硫化银还会生成银晶须。
- 4 Ag + O2 + 2 H2S → 2 Ag2S + 2 H2O
向硝酸银溶液中加入氯离子会沉淀出氯化银（AgCl），同样地，加入溴盐或碘盐可以沉淀出用于制造感光乳剂的其他卤化银。氯化银用于制造检测pH值和测量电位的玻璃电极，以及用于玻璃的透明水泥。将碘化银 （AgI）撒入云层以人工降雨。卤化银在水溶液中高度不溶（除了氟化银），因而常用于重量分析。
向硝酸银溶液加入碱，沉淀得到氧化银 (Ag2O)。氧化银用作纽扣电池的正极。向硝酸银溶液加入碳酸钠 (Na2CO3)，沉淀得碳酸银(Ag2CO3)。[31]
- 2 AgNO3 + 2 OH− → Ag2O + H2O + 2 NO3−
- 2 AgNO3 + Na2CO3 → Ag2CO3 + 2 NaNO3
雷酸银(AgONC)是一种强烈的、对碰撞敏感的炸药，是银与硝酸在乙醇(C2H5OH)的存在下反应得到的，用于雷管。其他危险易爆的银化合物包括叠氮化银 (AgN3)，由硝酸银与叠氮化钠 (NaN3)反应得到，[35]还有乙炔银(Ag2C2)，由硝酸银或银氨溶液与乙炔(C2H2)反应得到。
卤化银晶体曝光后形成的潜像经还原剂，如氢醌、米吐尔(4-(甲氨基)苯酚硫酸氢盐)或抗坏血酸的碱性溶液显影处理后，曝光的卤化银被还原成金属银。硝酸银的碱性溶液（银氨溶液）可被还原糖，如葡萄糖等还原为金属银，这个反应用于制造银镜，以及玻璃圣诞饰品的内表面。卤化银可溶于硫代硫酸钠(Na2S2O3)溶液，因此硫代硫酸钠可作为定影剂，去除显影后感光乳剂上多余的卤化银。[31]
在溴化钾(KBr)的存在下，金属银可被强氧化剂如高锰酸钾(KMnO4)或重铬酸钾(K2Cr2O7)侵蚀；这些化合物在摄影中用于漂白可见影像，将其转化为卤化银，既可以被硫代硫酸钠去除，又可以重新显影以加强原始的影像。在过量的氰根离子(CN-)存在下，氰化银(AgCN)可以形成可溶于水的氰配合物(Ag(CN)2-)。银的氰配合物溶液用于电镀银。[31]
其它价态化合物
银还能形成其它价态的化合物，如氟化亚银（Ag2F）、二氟化银（AgF2）、一氧化银（AgO）等。
在生物中作用
银的离子以及化合物对某些细菌、病毒、藻类以及真菌显现出毒性，但对人体却几乎是完全无害的。银的这种杀菌效应使得它在活体外就能够将生物杀死。然而，银制品的测试以及标准化却存在很大难度。
希波克拉底曾经有描述银在治疗和防止疾病方面的功用。腓尼基人曾经用银瓶子来盛放水、酒和醋，以此防止这些液体变坏。20世纪初期，人们也曾把银币放在牛奶，以此来延长牛奶的保鲜期。银的杀菌机制长期以来一直为人们所争论探讨，但至此还没有确凿的定论。其中一个很好的例子是微动力效应，成功的解释了银离子对微生物的作用，但却不能解释其对病毒的作用。
凝胶以及绷带大量使用银。银的抗菌性来源于银离子。由于银离子可以和一些微生物用于呼吸的物质（比如一些含有氧、硫、氮元素的分子）形成强烈的结合键，以此使得这些物质不能为微生物所利用，从而使得微生物窒息而亡。
在抗生素发明之前，银的相关化合物曾在第一次世界大战时用于防止感染。
银作为效用广泛的抗菌剂正在进行新的应用。其中一方面就是将硝酸银溶于海藻酸盐中，用于防止伤口的感染，尤其是烧伤伤口的感染。2007年，一个公司设计出一种表面镀上银的玻璃杯，这种杯子号称具有良好的抗菌性。除此之外，美国食品和药品管理协会（FDA）最近也审批通过了一种内层镀银的导气管的应用，因为研究表明这种导气管能够有效的降低导气管型肺炎。
银并不会对人的身体产生毒性，但长期接触银金属和无毒银化合物也会引致银质沉着症(Argyria)。因为身体色素产生变化，皮肤表面会显出灰蓝色，虽无毒性，但会影响外观。
参见
参考资料
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外部链接
- 元素银在洛斯阿拉莫斯国家实验室的介绍（英文）
- EnvironmentalChemistry.com —— 银（英文）
- 元素银在The Periodic Table of Videos（诺丁汉大学）的介绍（英文）
- 元素银在Peter van der Krogt elements site的介绍（英文）
- WebElements.com – 银（英文）