Меню Главная Случайная статья Настройки Сульфид свинца(II) Материал из https://ru.wikipedia.org Сульфид свинца (галенит, свинцовый блеск) — неорганическое химическое соединение свинца и серы, представляющее собой кристаллическое соединение с окраской от сине-серого до серебристо-серой. Содержание 1 Получение 2 Физические свойства 3 Кристаллическая решетка 4 Химические свойства 5 Применение 6 Интересные факты 7 Распространение 8 Литература 9 Примечания 10 Ссылки Получение Взаимодействием расплавов или паров свинца с серой: ${\displaystyle {\mathsf {Pb+S\longrightarrow PbS}}}$ Осаждением из водного раствора Рb2+ сероводородом или какими-либо другими сульфидами: ${\displaystyle {\mathsf {Pb(NO_{3})_{2}+Na_{2}S\longrightarrow PbS\downarrow +2NaNO_{3}}}}$ Сульфид свинца можно также получить из свинец-органических веществ, при взаимодействии с органическими соединениями серы (меркаптанов, тиофенов и др.): ${\displaystyle {\mathsf {CH_{3}SH+Pb(C_{2}H_{5})_{4}\longrightarrow PbS\downarrow +CH_{3}SC_{2}H_{5}+3C_{2}H_{6}}}}$ Физические свойства Температура плавления 1114°C. Температура кипения 1281°C. Твёрдость от 2 до 3, в зависимости от получения или природного местонахождения. Плотность 7,5 г/см3 Давление паров при 800°C 0,2 мм рт. ст., а при 900°C 2 мм рт. ст. Уравнение температурной зависимости давления пара в условиях конгруэнтного испарения: lgPPbS, атм = 11597/T + 6,61. Кристаллическая решетка Для кристаллов PbS при стандартных условиях характерна кубическая сингония (типа NaCl, z = 4, пространственная группа Fm3m), но при повышении давления 2,4—4,2 МПа устойчивой становится ромбическая сингония (типа SnS, пространственная группа Pcmn). Химические свойства В парах происходит частичное разложение сульфида свинца на следующие соединения: Рb2S2, Рb, S2, РbS2. Не растворим в воде, щелочах и разбавленных кислотах (кроме азотной), соляная и серная (средней концентрации) кислоты вытесняют сероводород из соли, а концентрированные кислоты-окислители окисляют сульфид свинца до сульфата свинца: ${\displaystyle {\mathsf {PbS+2HCl\longrightarrow PbCl_{2}+H_{2}S\uparrow }}}$ ${\displaystyle {\mathsf {PbS+8HNO_{3}\longrightarrow PbSO_{4}+8NO_{2}\uparrow +4H_{2}O}}}$ При прокаливании в потоке кислорода или воздуха происходит окисление атома серы с образованием оксида свинца(II): ${\displaystyle {\mathsf {2PbS+3O_{2}\xrightarrow {1200^{o}C} 2PbO+2SO_{2}\uparrow }}}$ Восстановить сульфид свинца до металлического свинца можно нагреванием в токе водорода либо оксидом свинца(II)[1]: ${\displaystyle {\mathsf {PbS+H_{2}\xrightarrow {400-600^{o}C} \ Pb+H_{2}S\uparrow }}}$ ${\displaystyle {\mathsf {PbS+2PbO\xrightarrow {800-900^{o}C} \ 3Pb+SO_{2}}}}$ Легко окисляется озоном: ${\displaystyle {\mathsf {PbS+4O_{3}\longrightarrow PbSO_{4}+4O_{2}\uparrow }}}$ Применение Применяют в керамической промышленности; Используют для получения защитных плёнок, полупроводниковых, новых современных наноматериалов[2]; Сульфид свинца — хороший материал полупроводниковой техники, фотоприемников и детекторов ИК-диапазона. Интересные факты Свинцовые белила, использовавшиеся ранее при изготовлении картин, со временем приобретают серый оттенок. Это происходит из-за того, что свинцовые белила реагируют с постоянно присутствующим в воздухе в следовых количествах сероводородом, при этом образуется темный сульфид свинца(II): ${\displaystyle {\mathsf {2PbCO_{3}\cdot Pb(OH)_{2}+3H_{2}S\rightarrow 3PbS+2CO_{2}+4H_{2}O}}}$ Восстановить такие картины можно обработкой пероксидом водорода, который переводит тёмный сульфид свинца(II) в белый сульфат: ${\displaystyle {\mathsf {PbS+4H_{2}O_{2}\rightarrow PbSO_{4}+4H_{2}O}}}$ Соединение PbS2 на самом деле является не сульфидом свинца(IV), а персульфидом свинца(II), в молекуле которого присутствует ион S22, аналогичный пероксид-иону. Cульфид свинца(IV) не существует в природе и не может быть получен, так как ион Pb4+ является сильным окислителем, а ион S2 — восстановителем, и при попытке образования PbS2 происходит следующая окислительно-восстановительная реакция: ${\displaystyle {\mathsf {2PbO_{2}+2Na_{2}S\rightarrow PbO+2Na_{2}O+2SO_{2}}}}$ Сернистый свинец в сочетании с железом как компоненты термопары упоминается в фантастическом рассказе Вадима Охотникова "Наследники лаборанта Синявина". Имеется патент[3] на термоэлемент с положительным электродом из интерметаллического соединения сурьма-цинк и с отрицательным из сернистого свинца. Распространение Руды с максимальным содержанием сульфида свинца найдены и добываются на территории Германии, Чехии, Великобритании, Канады и Австрии. В рудах сульфиду свинца часто сопутствуют соединения серебра, обычно сульфид серебра Ag2S. Сульфид свинца обнаружен также на некоторых планетах Солнечной системы (по данным РФФИ). Литература Ахметов Н. С. Общая и неорганическая химия. — М.: Высшая школа, 2001. Примечания Лидин, 2000, с. 136. Ушакова Е. В., Голубков В. В. и д / Самоорганизация квантовых точек сульфида свинца в суперструктуры Архивная копия от 17 февраля 2015 на Wayback Machine. - Вестник ИТМО (11-12. 2014). - УДК 539.26+535.34+535.37+620.179.152.1 Термоэлемент с положительным электродом из интерметаллического соединения сурьма-цинк и с отрицательным из сернистого свинца  (рус.). База патентов СССР. Дата обращения: 21 января 2021. Архивировано 28 января 2021 года. Ссылки Краткое описание свойств галенита Методы управления осаждением плёнок сульфида свинца (II) Фотосвойства плёнок и кристаллов халькогенидов свинца (II)