Lyijy(II)sulfidi

Kokeneet kirjoittajat eivät ole vielä tarkistaneet sivun nykyistä versiota, ja se voi poiketa merkittävästi 28. joulukuuta 2020 tarkistetusta versiosta . tarkastukset vaativat 4 muokkausta .

Lyijysulfidi (II).

Kenraali
Systemaattinen nimi	Lyijysulfidi (II)
Chem. kaava	PbS
Rotta. kaava	PbS
Fyysiset ominaisuudet
Osavaltio	kiinteä
Moolimassa	239,28 g/ mol
Tiheys	7,5 g/cm³
Lämpöominaisuudet
Lämpötila
• sulaminen	1114 °C
• kiehuva	1281 °C
Luokitus
Reg. CAS-numero	1314-87-0
PubChem	14819
Reg. EINECS-numero	215-246-6
Hymyilee	S=[Pb]
InChI	InChI = 1S/Pb.SXCAUINMIESBTBL-UHFFFAOYSA-N
ChemSpider	14135
Turvallisuus
Myrkyllisyys	kohtalaisen myrkyllinen
NFPA 704	0 2 0
Tiedot perustuvat standardiolosuhteisiin (25 °C, 100 kPa), ellei toisin mainita.
Mediatiedostot Wikimedia Commonsissa

Lyijysulfidi ( galena , lyijykiilto ) on lyijyn ja rikin epäorgaaninen kemiallinen yhdiste , joka on kiteinen yhdiste, jonka väri on siniharmaasta hopeanharmaaseen.

Haetaan

Lyijyn sulatteiden tai höyryjen vuorovaikutus rikin kanssa:

\mathsf{Pb + S \longrightarrow PbS}

Saostus Pb 2+ :n vesiliuoksesta rikkivedyn tai joidenkin muiden sulfidien kanssa:

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

Lyijysulfidia voidaan saada myös orgaanisista lyijyaineista vuorovaikuttamalla orgaanisten rikkiyhdisteiden kanssa ( merkaptaanit , tiofeenit jne.):

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

Fysikaaliset ominaisuudet

Sulamispiste 1114 °C.
Kiehumispiste 1281 °C.
Kovuus 2-3, riippuen kuitista tai luonnollisesta sijainnista.
Tiheys 7,5 g/cm³
Höyrynpaine 800 °C:ssa - 0,2 mmHg Art., ja 900 °C:ssa - 2 mm Hg. Taide.
Höyrynpaineen lämpötilariippuvuuden yhtälö kongruenttihaihtumisolosuhteissa: lgP PbS, atm = −11597/T + 6,61.

Kristallihila

Normaaliolosuhteissa PbS-kiteille on ominaista kuutiosysteemi (NaCl-tyyppi, z = 4, avaruusryhmä Fm3m), mutta paineen noustessa 2,4–4,2 MPa rombinen järjestelmä muuttuu vakaaksi (SnS-tyyppi, avaruusryhmä Pcmn) .

Kemialliset ominaisuudet

Lyijysulfidin osittainen hajoaminen seuraaviksi yhdisteiksi tapahtuu pareittain : Pb2S2 , Pb , S2 , PbS2 .

Veteen liukenemattomat , emäkset ja laimeat hapot (paitsi typpi ), kloorivety- ja rikkihapot (keskipitoisuus) syrjäyttävät rikkivedyn suolasta ja väkevät hapettavat hapot hapettavat lyijysulfidin lyijysulfaatiksi :

{\mathsf {PbS+2HCl\longrightarrow PbCl_{2}+H_{2}S\uparrow }}

{\mathsf {PbS+8HNO_{3}\longrightarrow PbSO_{4}+8NO_{2}\uparrow +4H_{2}O))

Kun rikkiatomi kalsinoidaan happi- tai ilmavirrassa , se hapettuu muodostaen lyijy(II)oksidia :

{\mathsf {2PbS+3O_{2}\longrightarrow 2PbO+2SO_{2}\uparrow }}

Lyijysulfidi voidaan pelkistää metalliksi lyijyksi kuumentamalla vetyvirrassa :

{\mathsf {PbS+H_{2}\longrightarrow Pb+H_{2}S\uparrow }}

Hapeutuu helposti otsonin vaikutuksesta :

{\mathsf {PbS+4O_{3}\longrightarrow PbSO_{4}+4O_{2}\uparrow }}

Sovellus

Käytetään keramiikkateollisuudessa;
Käytetään suojakalvojen, puolijohteiden, uusien nykyaikaisten nanomateriaalien valmistamiseen [1] ;
Lyijysulfidi on hyvä materiaali puolijohdeteknologiaan, valoilmaisimiin ja infrapunailmaisimiin.

Mielenkiintoisia faktoja

Lyijynvalkoinen , aiemmin maalausten valmistuksessa käytetty, saa ajan myötä harmaan sävyn. Tämä johtuu siitä, että valkoinen lyijy reagoi rikkivedyn kanssa, jota on jatkuvasti ilmassa pieniä määriä, ja muodostuu tummaa lyijy(II)sulfidia:

{\mathsf {2PbCO_{3}\cdot Pb(OH)_{2}+3H_{2}S\rightarrow 3PbS+2CO_{2}+4H_{2}O))

Tällaiset kuvat voidaan palauttaa käsittelemällä vetyperoksidilla, joka muuttaa tumman lyijy(II)sulfidin valkoiseksi sulfaatiksi:

{\mathsf {PbS+4H_{2}O_{2}\rightarrow PbSO_{4}+4H_{2}O))

PbS 2 -yhdiste ei itse asiassa ole lyijy(IV)sulfidia, vaan lyijy(II) persulfidia , jonka molekyylissä on peroksidi-ionin kaltainen S 2 2− -ioni. Lyijy(IV)sulfidia ei ole luonnossa eikä sitä voida saada, koska Pb 4+ -ioni on voimakas hapetin ja S 2- -ioni on pelkistävä aine, ja kun yritetään muodostaa PbS 2 :ta, seuraava redox-reaktio tapahtuu :

{\displaystyle {\mathsf {2PbO_{2}+2Na_{2}S\rightarrow PbO+2Na_{2}O+2SO_{2))))

Lyijysulfidi yhdessä raudan kanssa termoparikomponenttina mainitaan Vadim Okhotnikovin tieteiskirjassa "Sinyavinin perilliset" .

On olemassa patentti [2] lämpöelementille, jonka positiivinen elektrodi on valmistettu antimoni-sinkkimetalliyhdisteestä ja negatiivinen elektrodi, joka on valmistettu lyijysulfidista.