Plata


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47
Ag
 
               
               
                                   
                                   
                                                               
                                                               
Tabla completaTabla ampliada

Plateado
Información general
Nombre, símbolo, número Plata, Ag, 47
Serie química Metales de transición
Grupo, período, bloque 11, 5, d
Masa atómica 107,8683 u
Configuración electrónica [Kr]4d10 5s1
Dureza Mohs 3,0
Electrones por nivel 2, 8, 18, 18, 1 (imagen)
Propiedades atómicas
Radio medio 160 pm
Electronegatividad 1,93 (escala de Pauling)
Radio atómico (calc) 165 pm (radio de Bohr)
Radio covalente 153 pm
Radio de van der Waals 172 pm
Estado(s) de oxidación +1, +2, +3, +4
Óxido Anfótero
1.ª energía de ionización 731 kJ/mol
2.ª energía de ionización 2070 kJ/mol
3.ª energía de ionización 3361 kJ/mol
Propiedades físicas
Estado ordinario Sólido
Densidad 10490 kg/m3
Punto de fusión 1234,93 K (962 °C)
Punto de ebullición 2435 K (2162 °C)
Entalpía de vaporización 250,58 kJ/mol
Entalpía de fusión 11,3 kJ/mol
Presión de vapor 0,34 Pa a 1234 K
Varios
Estructura cristalina cúbica centrada en las caras
Calor específico 232 J/(K·kg)
Conductividad eléctrica 63 × 106 S/m
Conductividad térmica 429 W/(K·m)
Velocidad del sonido 2600 m/s a 293,15 K (20 °C)
Isótopos más estables
Artículo principal: Isótopos del plata
iso AN Periodo MD Ed PD
MeV
107Ag51,839%Estable con 60 neutrones
108AgSintético418 aε
TI
2,027
0,109
108Pd
 
109Ag48,161%Estable con 62 neutrones
Valores en el SI y condiciones normales de presión y temperatura, salvo que se indique lo contrario.

La plata es un elemento químico de número atómico 47 situado en el grupo 11 de la tabla periódica de los elementos. Su símbolo es Ag (procede del latín: Agentum, "blanco" o "brillante"). Es un metal noble, de transición, de color blanco brillante, blando, dúctil y maleable.

En la naturaleza se encuentra como parte de distintos minerales (generalmente en forma de sulfuro) o como plata libre. Es poco común en la naturaleza, de la que representa una parte en mil de corteza terrestre. La mayor parte de su producción se obtiene como subproducto del tratamiento de las minas de cobre, zinc, plomo y oro.

Índice

Etimología


Su nombre es una evolución de la palabra latina *platus (cf. chato), que significaba originalmente "plano" y posteriormente "lámina metálica". En las lenguas romances de la península ibérica el término específico referencia al metal: en catalán, aragonés y castellano plata y en gallego y portugués prata.

El símbolo de la plata, Ag, proviene del latín argentum y el griego ἄργυρος,[1]​ nombres del metal en esos idiomas, derivados de una raíz indoeuropea que significa 'brillante'.[2]​ Del vocablo latino derivan los nombres de la plata en la mayoría de las lenguas neolatinas, como el francés argent, el italiano argento y el rumano argint.

En español también existe el adjetivo argentino, de uso exclusivamente literario, de donde surgió el nombre de Argentina.

Propiedades generales


La plata es un metal muy dúctil y maleable, algo más duro que el oro, y presenta un brillo blanco metálico susceptible al pulimento. Se mantiene en agua y aire, si bien su superficie se empaña en presencia de ozono, sulfuro de hidrógeno o aire con azufre.

Posee la más alta conductividad eléctrica y conductividad térmica de todos los metales, pero su mayor precio ha impedido que se utilice de forma masiva en aplicaciones eléctricas. La plata pura también presenta el color más blanco y el mayor índice de reflexión.

Aplicaciones


Aproximadamente el 70% de la producción mundial de plata se utiliza con fines industriales, y el 30%, con fines monetarios; buena parte de este metal se emplea en orfebrería, pero sus usos más importantes se dan en la industria fotográfica y química.

Algunos usos de la plata se describen a continuación.

Armas

Fotografía

Medicina

Los iones y los compuestos de plata tienen un efecto tóxico sobre algunas bacterias, virus, algas y hongos, propiedad típica de los metales pesados como el plomo o el mercurio, pero sin la alta toxicidad para los humanos que normalmente está asociada con estos otros metales. Sus efectos germicidas matan muchos microbios in vitro, pero las pruebas y la estandarización de los productos de plata resultan difíciles.[3]

Hipócrates, el "padre de la medicina",[4][5][6]​ escribió que la plata tenía propiedades beneficiosas curativas y contra las enfermedades, y los fenicios solían almacenar el agua, el vino y el vinagre en botellas de plata para evitar que se echaran a perder. A principios del siglo XIX, la gente ponía monedas de plata en las botellas de leche para prolongar su frescura.[7]​ Sus efectos germicidas incrementaron el valor de los utensilios y la joyería. El mecanismo exacto del efecto germicida de la plata todavía no está muy comprendido, y existen teorías que intentan explicarlo. Una de ellas es la teoría de la efecto oligodinámico, que explica el efecto de la plata sobre los microorganismos pero que no explicaría el efecto sobre los virus.

Se usaban compuestos de plata para evitar infecciones en la Segunda Guerra Mundial antes del descubrimiento de los antibióticos. Las disoluciones de nitrato de plata eran un tratamiento estándar, pero fueron sustituidas por las cremas de sulfadiazina de plata,[8]​ que fue generalmente el tratamiento estándar para el tratamiento antibacteriano y antibióticos de quemaduras graves hasta el final del siglo XX.[9]​ Hoy en día, se usan otras opciones, como por ejemplo los apósitos con revestimiento de plata (apósitos de plata activada), junto con la crema de sulfadiazina de plata. Aun así, los estudios sobre la eficacia de estos apósitos tratados con plata han dado resultados variados.[10]​ Una revisión sistemática llevada a cabo por la Cochrane Collaboration no encontró pruebas suficientes para recomendar el uso de apósitos tratados con plata para tratar heridas infectadas.[10]

Desde hace mucho de tiempo se ha sabido que la acción antibacteriana de la plata mejora por la presencia de un campo eléctrico. La aplicación de algunos voltios de electricidad por electrodos de plata mejora significativamente la velocidad a la cual mueren las bacterias de la disolución. Se descubrió que la acción antibacteriana de los electrodos de plata mejora mucho si los electrodos están cubiertos de nanobarras de plata.[11]

Medicamentos

Hoy en día se venden varios tipos de compuestos de plata, o dispositivos para hacer disoluciones o coloides que contengan plata, como remedios por una gran variedad de enfermedades. A pesar de que la mayoría de preparaciones de plata coloidal son inocuos, algunas personas que usaban estas disoluciones caseras en exceso han acabado desarrollando argíria después de meses o años.[12]​ Dosis elevadas de plata coloidal pueden resultar en coma, edema pleural y hemólisis.[13]

La plata tiene un uso extendido en hielos tópicos y es impregnada en vendas a causa de su actividad antimicrobiana de espectro amplio. Las propiedades antimicrobianas de la plata son debidas a las propiedades químicas de su forma ionizada, Ag+. Este ión forma fuertes enlaces moleculares con otras sustancias que las bacterias utilizan para respirar, como por ejemplo moléculas que contienen azufre, nitrógeno y oxígeno.[14]​ Cuando el ión Ag+ forma un complejo con estas moléculas, estos quedan inservibles por las bacterias, privándolas de compuestos necesarios y finalmente causando la muerte.

Electricidad

Electrónica

Acuñación de moneda

Joyería y platería

Industria química

Historia


La plata es uno de los siete metales conocidos desde la antigüedad. Se menciona en el libro del Génesis; y los montones de escoria hallados en Asia Menor e islas del mar Egeo, indican que el metal comenzó a separarse del plomo al menos cuatro milenios antes de nuestra era.

No resulta complicado imaginar el efecto que hubo de producir en aquellos pobladores (que habían tallado y pulido la piedra, que encontraron y utilizaron el cobre y luego el estaño, llegando incluso a alear ambos por medio del fuego para obtener bronce) el descubrimiento de un metal raro y poco frecuente, de color blanco, brillo imperecedero e insensible al fuego que otros metales derretía. Tal asombro significó la atribución al metal de singulares propiedades, de las que los demás metales carecían, salvo el oro claro está; pues ambos no eran sino regalos de la naturaleza, formados uno por el influjo de la Luna, y el otro por el del Sol. Los demás, viles metales, estaban sujetos a los cambios y transformaciones, que por los rudimentarios medios entonces disponibles podrían producirse; lejos, muy lejos, de la perfección de la plata y el oro. No es de extrañar que por ello surgiera la idea de la transmutación de los metales en un vano intento de perfeccionar aquellos viles metales y dando lugar a la aparición de las primeras doctrinas de la Alquimia. Particularmente adecuado parecía para tal propósito el mercurio, en el que se observaba el aspecto y color de la plata, hasta tal punto que se le dio el nombre de hydrargyrum (plata líquida) de donde proviene su símbolo químico (Hg).

La plata, como el resto de los metales, sirvió para la elaboración de armas de guerra y luego se empleó en la manufactura de utensilios y ornamentos, de donde se extendió al comercio al acuñarse las primeras monedas de plata y llegando a constituir la base del sistema monetario de muchos países. En 1516 Juan Díaz de Solís descubrió en Sudamérica el mar Dulce que posteriormente Sebastián Caboto denominó Río de la Plata, creyendo que allí abundaba el precioso metal, y de donde tomará el nombre la Argentina. Años más tarde, el hallazgo de grandes reservas de plata en el Nuevo Mundo en Zacatecas y Taxco en México; Potosí, en Bolivia; así como Paramillos de Uspallata, en Argentina: y su importación por Europa, provocó un largo periodo de inflación, que lejos de limitarse a España, se difundió por toda Europa; el fenómeno fue estudiado por Earl Jefferson Hamilton, que en 1934 publicó el libro El tesoro americano y la revolución de los precios en España, 1501-1650.

El símbolo químico empleado por Dalton para la plata fue un círculo con la letra «S» en su centro

Abundancia y obtención


La plata se encuentra nativa, combinada con azufre (argentita, Ag2S),[16]arsénico (proustita, Ag3AsS3),[16]antimonio (pirargirita, Ag3SbS3)[16]​ o cloro (plata córnea, AgCl),[16]​ formando un numeroso grupo de minerales de plata. El metal se obtiene principalmente de minas de cobre, cobre-níquel, oro, plomo y plomo-cinc de México, Canadá, el Perú y los EE. UU..

La metalurgia a partir de sus minerales se realiza fundamentalmente por la cianuración:

Ag2S + 4 KCN → K2S + 2 KAg(CN)2

Producción minera

La producción mundial de plata durante 2011 alcanzó un total de 23,800 toneladas métricas. Los principales países productores de plata son México y Perú que representan por sí solos 1/3 de la producción mundial de plata.[17]

Rango Estado Producción en 2011
(mineral)
(en toneladas/año)
Rango Producción en 2018
(mineral)[18]
(en toneladas/año)
1 México 4500 1 6100[18]
2 Perú 4000 2 4.507[19]
3 China 4000 3 3600[18]
4 Australia 1.900 4 1200[18]
5 Chile 1.400 5 1300[18]
6 Rusia 1.400 6 1220[18]
7 Bolivia 1.350 7 1200[18]
8 Polonia 1.200 8 1300[18]
9 Argentina 1.465 9 1100[18]
10 Estados Unidos 1.160 10 900[18]
Fuente: United States Geological Survey (USGS) - 2011

Reservas

De acuerdo a información entregada en el informe anual del United States Geological Survey (USGS), las estimaciones señalan que las reservas conocidas de plata en 2011 a nivel mundial alcanzarían 530,000 toneladas métricas de plata fina. Y según las estimaciones de USGS, en Perú existirían del orden de 120,000 toneladas métricas económicamente explotables, equivalentes al 23% del total de reservas mundiales del mineral; seguido de Polonia con 85,000 toneladas métricas económicamente explotables, equivalentes al 16% del total de reservas mundiales del mineral.[17]

Rango Estado Reservas Mundiales de plata en 2011
(en toneladas)
Porcentaje del total (aprox)
1 Perú 120,000 23 %
2 Polonia 85,000 16 %
3 Chile 70,000 13 %
4 Australia 69,000 13 %
5 China 43,000 8 %
6 México 37,000 7 %
7 Estados Unidos 25,000 5 %
8 Bolivia 22,000 4 %
9 Canadá 7,000 1 %
Fuente: United States Geological Survey (USGS) - 2011

Aleaciones y compuestos


La plata se alea fácilmente con casi todos los metales, aunque con el níquel lo hace con dificultad. Con el hierro y el cobalto no puede alearse. Incluso a temperatura ordinaria, la plata forma amalgamas con mercurio.

El metal de aleación por excelencia es el cobre, que endurece la plata si se añade a esta hasta contenidos del 5% (lo que se conoce como plata de ley), aunque se han utilizado platas con contenidos mayores de cobre. Las adiciones de cobre no alteran el color de la plata incluso aunque se llegue hasta contenidos del 50%, aunque en este caso el color se conserva en una capa superficial que al desgastarse mostrará una aleación de color rojizo, tanto más acusado cuanta mayor sea la cantidad de cobre. También se han usado aleaciones con cadmio en joyería, ya que este elemento le confiere a la aleación una ductilidad y maleabilidad adecuadas para el trabajo del metal.

Entre los compuestos de plata de importancia industrial destacan:

  1. El fulminato, que es un explosivo primario.
  2. El nitrato y los haluros (bromuro, cloruro y yoduro) reaccionan a la luz y se usan en emulsiones fotográficas.
  3. El yoduro se ha utilizado en pruebas realizadas con el propósito de provocar lluvia artificialmente.
  4. El óxido se utiliza como electrodo positivo (ánodo) en pilas botón.

Isótopos


La plata natural se compone de dos isótopos estables Ag-107 y Ag-109, siendo el primero ligeramente más abundante (51,839%) que el segundo. Se han caracterizado veintiocho radioisótopos de los cuales los más estables son la Ag-105, Ag-111 y Ag-112, con periodos de semidesintegración de 41,29 días, 7,45 días y 3,13 horas respectivamente. Los demás isótopos tienen periodos de semidesintegración más cortos que una hora, y la mayoría menores que tres minutos. Se han identificado numerosos estados metaestables entre los cuales los más estables son Agm-108 (418 años), Agm-110 (249,79 días) y Agm-107 (8,28 días).

Los isótopos de la plata tienen pesos atómicos que varían entre las 93,943 uma de la Ag-94 y las 123,929 uma de la Ag-124. El modo de desintegración principal de los isótopos más ligeros que el estable más abundante es la captura electrónica resultando isótopos de paladio, mientras que los isótopos más pesados que el estable más abundante se desintegran sobre todo mediante emisión beta dando lugar a isótopos de cadmio.

El isótopo Pd-107 se desintegra mediante emisión beta produciendo Ag-107 y con un periodo de semidesintegración de 6,5 millones de años. Los meteoritos férreos son los únicos objetos conocidos con una razón Pd/Ag suficientemente alta para producir variaciones medibles en la abundancia natural del isótopo Ag-107. La Ag-107 radiogenética se descubrió en el meteorito de Santa Clara (California) en 1978.

Incidencia sobre organismos vivos


La plata no es tóxica pero la mayoría de sus sales son venenosas y pueden ser carcinógenas. Los compuestos que contienen plata pueden ser absorbidos por el sistema circulatorio y depositarse en diversos tejidos provocando argiria, afección consistente en la coloración grisácea de piel y mucosas, que no es dañina.

Desde Hipócrates se conoce el efecto germicida de la plata y se han comercializado, y comercializan hoy día, diversos remedios para gran variedad de dolencias.

En junio de 2013 se ha publicado un estudio que ha demostrado en ratones su utilidad terapéutica como antibiótico.[20]​ "Nuestro trabajo es el primero que descifra los mecanismos por los que la plata mata a los microorganismos. La plata es como un caballo de Troya que abre las puertas celulares a los antibióticos", dice el Dr. José Rubén Morones-Ramírez, investigador de la Universidad Autónoma de Nuevo León (México) y coautor del estudio. El Dr. Morones-Ramírez se encuentra actualmente en el Instituto Médico Howard Hughes, de la Universidad de Boston, en Estados Unidos.[21]

Es reconocido[22]​ que las sales solubles de plata, especialmente el nitrato de plata (AgNO3), son letales en concentraciones de hasta 2 gramos. Los compuestos de plata pueden ser absorbidos lentamente por los tejidos corporales, con la consecuente pigmentación azulada o negruzca de la piel, efecto conocido como argiria.

Adicionalmente:

La sobreexposición crónica a un componente o varios componentes de la plata tiene los siguientes efectos en los animales de laboratorio:

La sobreexposición crónica a un componente o varios componentes de la plata se supone que tiene los siguientes efectos en los humanos; efectos que aún deben ser corroborados mediante ulteriores investigaciones:

Véase también


Referencias


  1. En castellano se suele considerar que proviene sólo del latín, pero cf. Les Poinçons de garantie internationaux pour l'argent. Tardy. p. 6. ISBN 2901622178. OCLC 229906795 . 
  2. Ernout, A; A. Meillet (1939). Dictionnaire Étymologique de la langue latine. Histoire des mots. París: Librarie C. Klicksieck. pp. s.v. OCLC 79138165 . 
  3. Chopra I. (2007). «The increasing uso of silver-based products as antimicrobial agents: a useful development or a cause for concern?». The Journal of antimicrobial chemotherapy (en inglés) 59 (4): 587-90. PMID 17307768 . doi:10.1093/yazco/*dkm006 . 
  4. Useful known and unknown views of the father of moderno medicine, Hippocrates and his teacher Democritus. , Uno.S. National Library of Medicine (en inglés)
  5. Hippocrates (enlace roto disponible en este archivo )., Microsoft Encarta En línea Encyclopedia 2006. Microsoft Corporation. (en inglés)
  6. Strong, W.F.; Cook, John A. (Julio del 2007). «Reviving the Dead Greek Guys» . Global Media Journal, Indian Edition (en inglés). ISSN 1550-7521. 
  7. «*Antibacterial effects of silver» (en inglés). 
  8. Chang TW, Weinstein L (1975). «Prevention of herpes keratoconjunctivitis in rabbits by silver sulfadiazine» . Antimicrob. Agentes Chemother. (en inglés) 8 (6): 677-8. PMC 429446 . PMID 1211919 . 
  9. Atiyeh, BS; Costagliola, M; Hayek, SN; Dibo, SA (2007). «Effect of silver donde burn wound infection control and healing: review of the literature». Burns : journal of the International Society for Burn Injurias (en inglés) 33 (2): 139-48. PMID 17137719 . doi:10.1016/j.burns.2006.06.010 . 
  10. a b Lo SF, Hayter M, Chang CJ, Hu WY, Lee LL (2008). «A systematic review of silver-releasing dressings in the management of infected chronic wounds». Journal of clinical nursing (en inglés) 17 (15): 1973-85. PMID 18705778 . doi:10.1111/j.1365-2702.2007.02264.x . 
  11. O. Akhavan and E. Ghaderi (2009). «Enhancement of antibacterial properties of Ag nanorods by electric field» (pdf de descarga gratuita). Sci. Technol. Adv. Mater. (en inglés) 10: 015003. doi:10.1088/1468-6996/10/1/015003 . 
  12. Fung MC, Bowen DL (1996). «Silver products for medical indications: risk-benefit assessment». Journal of toxicology. Clinical toxicology (en inglés) 34 (1): 119-26. PMID 8632503 . doi:10.3109/15563659609020246 . 
  13. Wadhera A, Fung M (2005). «Systemic argyria associated with ingestion of colloidal silver» . Dermatology journal (en línea) (en inglés) 11 (1): 12. PMID 15748553 . 
  14. Slawson RM, Van Dyke MÍ, Lee H, Trevors JT (1992). «Germanium and silver resistance, accumulation, and toxicity in microorganisms». Plasmid (en inglés) 27 (1): 72-9. PMID 1741462 . doi:10.1016/0147-619X(92)90008-X . 
  15. C. R. Hammond (2000). The Elements, in Handbook of Chemistry and Physics 81th edition (en inglés). CRC press. ISBN 0849304814. 
  16. a b c d F. Burriel Martí, F. Lucena Conde, S. Arribas Jimeno, J. Hernández Méndez (2006). «Química analítica de los cationes: Plata». Química analítica cualitativa (18ª edición edición). Thomson. pp. 419-426. ISBN 84-9732-140-5. 
  17. a b United States Geological Survey (USGS) (Enero de 2012). «La producción de plata en el mundo en 2011» . Mineral Commodity Summaries 2012. 
  18. a b c d e f g h i j «Panorama de la producción mundial de plata según el US Geological Survey» . oroinformación. 3 de junio de 2019. 
  19. «La producción de la mayor mina de plata de Perú se desplomó más de un 50% en el primer trimestre» . Oroinformacion. 9 de julio de 2019. 
  20. J. R. Morones-Ramirez, J. A. Winkler, C. S. Spina, J. J. Collins: "Silver Enhances Antibiotic Activity Against Gram-Negative Bacteria". Science Translational Medicine. ISSN 1946-6234 (impresa) 1946-6242 (web). 19 de junio de 2013: Vol. 5, nº 190, p. 190 y ss.[1]
  21. La plata "potencia el efecto de los antibióticos". BBC Mundo. 20 de junio de 2013 [2]
  22. Propiedades químicas de la Plata. Efectos de la Plata sobre la salud. Efectos ambientales. Lenntech B.V.[3]

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