Сульфид свинца(II)

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Сульфид свинца(II)
Сульфид свинца(II)
Общие
Систематическое
наименование
Сульфид свинца (II)
Хим. формула PbS
Физические свойства
Состояние твердый
Молярная масса 239,28 г/моль
Плотность 7,5 г/см³
Термические свойства
Т. плав. 1114 °C
Т. кип. 1281 °C
Классификация
Рег. номер CAS 1314-87-0
PubChem 14819
Рег. номер EINECS 215-246-6
SMILES
ChemSpider 14135
Приводятся данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иначе.

Сульфид свинца (галенит, свинцовый блеск) — неорганическое химическое соединение свинца и серы, представляющее собой кристаллическое соединение с окраской от сине-серого до серебристо-серой.

Получение[править | править вики-текст]

Взаимодействием расплавов или паров свинца с серой:

\mathsf{Pb + S \longrightarrow PbS}

Осаждением из водного раствора Рb2+ сероводородом или какими-либо другими сульфидами:

\mathsf{Pb(NO_3)_2 + Na_2S \longrightarrow PbS \downarrow + 2 NaNO_3}

Сульфид свинца можно также получить из свинец-органических веществ, при взаимодействии с органическими соединениями серы (меркаптанов, тиофенов и др.):

\mathsf{CH_3SH + Pb(C_2H_5)_4 \longrightarrow PbS \downarrow + CH_3SC_2H_5 + 3 C_2H_6}

Физические свойства[править | править вики-текст]

  • 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[править | править вики-текст]

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[править | править вики-текст]

  • В парах происходит частичное разложение сульфида свинца на следующие соединения: Рb2S2, Рb, S2, РbS2.
\mathsf{PbS + 2 HCl \longrightarrow PbCl_2 + H_2S \uparrow}
\mathsf{PbS + 8 HNO_3 \longrightarrow PbSO_4 + 8 NO_2 \uparrow + 4 H_2O}
\mathsf{2 PbS + 3 O_2 \longrightarrow 2 PbO + 2 SO_2 \uparrow}
\mathsf{PbS + H_2 \longrightarrow Pb + H_2S \uparrow}
\mathsf{PbS + 4 O_3 \longrightarrow PbSO_4 + 4O_2 \uparrow}
  • Является восстановителем:
\mathsf{PbSO_4 + 8H^+ + 8e^- \rightarrow PbS + 4 H_2O (Eh = 0.304B) }

Применение[править | править вики-текст]

  • Применяют в керамической промышленности;
  • Используют для получения защитных пленок, полупроводниковых, новых современных наноматериалов;
  • Сульфид свинца — хороший материал полупроводниковой техники, фотоприемников и детекторов ИК-диапазона.

Интересные факты[править | править вики-текст]

Свинцовые белила, использовавшиеся ранее при изготовлении картин, со временем приобретают серый оттенок. Это происходит из-за того, что свинцовые белила реагируют с постоянно присутствующем в воздухе в следовых количествах сероводородом, при этом образуется темный сульфид свинца (II):

2PbCO3·Pb(OH)2 + 3H2S → 3PbS + 2CO2 + 4H2O.

Соединение PbS2 на самом деле не является сульфидом свинца (IV), а является обыкновенным персульфидом свинца (II), в молекуле которого присутствует ион S22−, аналогичный пероксид-иону (Это доказано). А сульфид 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:

2PbO2 + 2Na2S → PbO + 2Na2O + 2SO2.

Есть перспективы для использования сульфида свинца для передачи данных внутри микрочипов для ускорения передачи информации. Это возможно за счет того что что маленькие частицы (порядка нанометров) после электрического возбуждения способны излучать световую энергию в виде лазерного излучения, что способствует быстрой передачи данных. Это исследование даёт возможность кардинально повысить тактовую частоту компьютерных микропроцессоров.

Распространение[править | править вики-текст]

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).

См. также[править | править вики-текст]

Литература[править | править вики-текст]

  • Ахметов Н. С. Общая и неорганическая химия. — М.: Высшая школа, 2001.
  • Некрасов Б. В. Основы общей химии в 2-х томах. — М.: Высшая Школа, 1973.

Ссылки[править | править вики-текст]