Как найти сульфид свинца

Сульфид свинца II

Сульфид свинца II
Систематическое наименование	Сульфид свинца II
Хим. формула	PbS
Рац. формула	PbS
Состояние	твёрдый
Молярная масса	239,28 г/моль
Плотность	7.5 г/см³
Температура
• плавления	1114 °C
• кипения	1281 °C
Рег. номер CAS	1314-87-0
PubChem	14819
Рег. номер EINECS	215-246-6
SMILES
ChemSpider	14135
Токсичность	среднетоксичен
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.

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

Получение

Взаимодействием расплавов или паров свинца с серой:

Осаждением из водного раствора Pb 2+ сероводородом или какими-либо другими сульфидами:

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

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: lgP_{PbS, 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: Pb₂S₂, Pb, S₂, PbS₂.
• 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:

PbS + 2 HCl ⟶ PbCl₂ + H₂S ↑ PbS + 8 HNO₃ ⟶ PbSO₄ + 8 NO₂ ↑ + 4 H₂O

• При прокаливании в потоке кислорода или воздуха происходит окисление атома серы с образованием оксида свинца II:

2 PbS + 3 O₂ ⟶ 2 PbO + 2 SO₂ ↑

• Восстановить сульфид свинца до металлического свинца можно нагреванием в токе водорода:

PbS + H₂ ⟶ Pb + H₂S ↑

• Легко окисляется озоном:

PbS + 4 O₃ ⟶ PbSO₄ + 4 O₂ ↑
Минерал сульфида свинца — галенит

Применение

• Применяют в керамической промышленности;
• Используют для получения защитных плёнок, полупроводниковых, новых современных наноматериалов;
• 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:

Восстановить такие картины можно обработкой пероксидом водорода, который переводит тёмный сульфид свинца II в белый сульфат:

Соединение PbS₂ на самом деле является не сульфидом свинца IV, а персульфидом свинца II, в молекуле которого присутствует ион S₂ 2− , аналогичный пероксид-иону. Сульфид свинца IV не существует в природе и не может быть получен, так как ион Pb 4+ является сильным окислителем, а ион S 2− — восстановителем, и при попытке образования PbS₂ происходит следующая окислительно-восстановительная реакция:

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).

Синтез сульфида свинца PbS

Место проведения: рабочий стол.

Реактивы и материалы: Pb(СH₃COO)₂, NaOH, (H₂N)₂CS, фильтры бумажные «синяя лента», бумага индикаторная универсальная, лёд, вода дистиллированная, Н₂О₂ конц., хлорная вода, KMnO₄.

Посуда и оборудование:

1. стакан химический на 150 мл и 200 мл, стакан термостойкий на 500 мл;

2. мерный цилиндр на 100 мл;

3. колба Бунзена с воронкой Бюхнера + «топталка»;

4. бюкс, чашка Петри;

5. кристаллизатор большой;

6. набор пробирок на штативе;

7. штатив Бунзена с кольцом и муфтой + сетка асбестовая;

8. мешалка магнитная с якорем, магнит;

9. горелка газовая, щипцы тигельные или набор «пальцев»;

10. весы, шпатель, калька для взвешивания;

11. водоструйный насос + предохранительная склянка;

12. сушильный шкаф;

13. пакет zip-lock + этикетка (для выдачи образца на исследования).

Ход работы: приготовьте растворы NaOH (21 г NaOH в 60 мл воды) и тиокарбамида, NH₂—CS—NH₂ (1,7 г в 100 мл воды). Поместите в стакан ёмкостью 500 мл 7,5 г ацетата свинца (II) в 100 мл воды и при перемешивании на магнитной мешалке добавьте небольшими порциями приготовленный раствор NaOH до растворения первоначально выпавшего осадка.

К полученному раствору прилейте приготовленный раствор тиокарбамида. Реакционную смесь прокипятите 10 минут на газовой горелке. Выпавший осадок чёрного цвета охладите в кристаллизаторе с холодной водой или со льдом.

Отфильтруйте полученный сульфид свинца и промойте водой до отсутствия щелочной реакции промывных вод (контроль с помощью универсальной индикаторной бумаги).

Полученное вещество перенесите на чашку Петри, высушите в сушильном шкафу при температуре 80С, поместите в бюкс и взвесьте.

Предложите химический способ идентификации полученного препарата.

Место проведения: рабочий стол.

Реактивы и материалы: Na₂SO₃, S, этанол, фильтры бумажные «красная лента», бумага фильтровальная листовая, вода дистиллированная.

Посуда и оборудование:

1. колба круглодонная на 250 мл;

2. цилиндр мерный на 50 — 100 мл;

3. переход с 29 на 14, холодильник обратный Либиха со шлангами;

4. колба Бунзена с воронкой Бюхнера + «топталка»;

5. стакан химический на 200 мл, воронка химическая большая, кольцо с муфтой;

7. ступка фарфоровая с пестиком;

8. чашка фарфоровая;

9. штатив Бунзена с 2-мя трёх-пальцевыми лапками и 2-мя муфтами;

11. электроплитка, песчаная баня, щипцы тигельные;

12. весы, шпатель, калька для взвешивания;

13. водоструйный насос + предохранительная склянка;

14. пакет zip-lock + этикетка (для выдачи образца на исследования).

Ход работы: тщательно разотрите в ступке 4-5 г серы, смочите серу несколькими каплями этилового спирта (иначе она не смачивается водой и плавает на поверхности) и поместите в круглодонную колбу. Туда же добавьте необходимое количество сульфита натрия с таким расчётом, чтобы сера была взята примерно с 10% избытком. Налейте в колбу до трети её объёма дистиллированной воды и прокипятите содержимое с обратным холодильником в течение 1,5-2 часов. Не растворившуюся серу отфильтруйте, раствор упарьте в фарфоровой чашке до появления первых кристаллов, затем охладите. Кристаллы отфильтруйте на воронке Бюхнера и высушите между листами фильтровальной бумаги.

Предложите химический способ идентификации полученного препарата.

Синтез пероксодисульфата калия K₂S₂O₈

Место проведения: рабочий стол.

Реактивы и материалы: KHSO₄, этанол, лёд, 1н HCl, растворы: р-р AgNO₃, 0,5М р-р MgSO₄, 0,5М р-р Cr₂(SO₄)₃, 1н р-р NaOH.

Посуда и оборудование:

1. электролизёр в комплекте (стакан + электроды + термометр);

2. источник постоянного тока + провода с крокодилами;

3. магнитная мешалка + якорь;

4. стакан объёмом 250 мл;

5. охлаждающая баня (кристаллизатор) + груша для воды большая;

6. цилиндр мерный на 50 — 100 мл и 10 мл;

7. колба Бунзена + фильтр Шотта пор. 40 + «топталка»;

8. весы, шпатель, весы, шпатель, калька для взвешивания;

9. водоструйный насос + предохранительная склянка;

10. штатив с пробирками + стеклянная палочка;

11. пакет zip-lock + этикетка (для выдачи образца на исследования).

Описание установки: Электролизёр представляет собой термостойкий стакан. В этот стакан погружена стеклянная палочка, в которую вплавлена платиновая проволока (анод), графитовый электрод (катод) и термометр. Электролизёр помещается в ледяную оболочку, и устанавливается на магнитную мешалку.

Ход работы: Пероксодисульфаты являются очень сильными окислителями, это видно на основании сравнения окислительно-восстановительных потенциалов. В связи с вышеуказанными свойствами иона, получение персульфатов производится электролитическим методом.

Соберите прибор для электролиза: установите на магнитную мешалку кристаллизатор, внутрь которого поставьте стеклянный стакан. Влейте в стакан рабочий раствор. Пространство между стенками кристаллизатора и стакана заполните водой со льдом. Опустите электроды в раствор и подключите их к источнику постоянного тока. Графитовый электрод подсоедините к отрицательному полюсу, а платиновый — к положительному. (Не путать! Ошибка в определении полярности при подключении ведёт к необратимому разрушению графитового электрода и загрязнению раствора!). Отрегулируйте скорость вращения магнитного якоря. (Якорь не должен задевать электроды!) Состав рабочего раствора и режим электролиза определяет преподаватель (см. вариант 1 или 2).

Вариант 1: В качестве рабочего раствора используйте 100 мл 25% — го раствора гидросульфата калия. Установите силу тока, протекающего через раствор, равной 4А. Напряжение тока должно быть равно 6В.

Вариант 2: Навеску 15 г гидросульфата калия растворите в 100 — 120 мл 2н серной кислоты. Охладите полученный раствор в ледяной бане. При этом выпадет осадок. 100 мл полученного насыщенного раствора перелейте в ячейку электролизёра. Напряжение тока должно быть равно 6 В. Силу тока медленно (в течение 20 — 30 минут) доведите до 3 А.

В обоих случаях электролиз ведите в течение 1 часа. Необходимо следить за тем, чтобы температура раствора внутри ячейки не превышала 30-40С. Для этого нужно постоянно добавлять новые порции льда в пространство между ячейкой и корпусом электролизёра. Избыток воды отбирайте грушей.

После завершения электролиза отключите электрический ток, остановите перемешивание, выньте электроды, а раствор с продуктами электролиза перенесите в стакан и охладите до 0С в бане со льдом. Выпавшие кристаллы отделите от маточного раствора на фильтре Шотта под пониженным давлением. Промойте их спиртом (три раза порциями по 5 мл) и высушите на фильтре в токе воздуха. Перенесите вещество во взвешенный бюкс. Рассчитайте выход в процентах относительно теоретического выхода по току.

Проведите показательные химические реакции с полученным веществом. Приготовьте 10 мл насыщенного при комнатной температуре раствора полученного соединения и разлейте его в три пробирки. В первую пробирку добавьте 1 мл 1 н. серной кислоты, 1 каплю раствора нитрата серебра и 1 каплю раствора сульфата марганца. Пробирку нагрейте. Во вторую пробирку добавьте 1 мл раствора сульфата хрома (III) и 2 мл 1 н. раствора гидроксида натрия. В третью пробирку налейте 1 мл 1 н. раствора гидроксида натрия и 1 мл 1 н. раствора сульфата марганца. Если изменения окраски не происходит, пробирку подогрейте.

Синтез селената бария BaSeO₄

Место проведения: вытяжной шкаф.

Реактивы и материалы: бромат калия, азотная кислота, селен, нитрат бария.

Посуда и оборудование:

химический термостойкий стакан 200 мл

стаканы термостойкие на 50-100 мл 2 шт

фарфоровая выпаривательная чашка; чашка Петри,

колба Бунзена + фильтр Шотта пор. 40 + «топталка»;

цилиндр мерный на 50 — 100 мл и 10 мл;

фарфоровый тигель; шпатель,

Селен в количестве 3 граммов сначала окисляют в фарфоровой выпаривательной чашке 30 мл разбавленной азотной кислотой (1:1) при нагревании на плитке. Раствор селенистой кислоты фильтруют через стеклянный фильтр (40) и выпаривают досуха в химическом стакане на песчаной бане. Затем стакан накрывают выпаривательной чашкой (можно чашкой Петри) и возгоняют полученный диоксид селена. (Примечание. При медленной возгонке собрать примерно 1 грамм таких кристаллов и использовать в следующей стадии.)

Полученный и очищенный возгонкой 1 г SeO₂ растворяют в 15 мл воды. К полученному раствору добавляют рассчитанное количество бромата калия KBrO₃и 2 мл концентрированной азотной кислоты. Смесь нагревают до обесцвечивания и выпаривают до небольшого объёма. Затем раствор остужают и нейтрализуют по каплям водным раствором аммиака (ТЯГА!). Вновь нагревают и к горячему раствору приливают в небольшом избытке горячий раствор нитрата бария. Полученный осадок селената бария отфильтровывают, промывают два-три раза небольшими порциями холодной воды, высушивают и прокаливают при 400С.

Предложите химический способ идентификации полученного препарата.

Acetyl

Наведите курсор на ячейку элемента, чтобы получить его краткое описание.

Чтобы получить подробное описание элемента, кликните по его названию.

H +

Li +

K +

Na +

NH4 +

Ba 2+

Ca 2+

Mg 2+

Sr 2+

Al 3+

Cr 3+

Fe 2+

Fe 3+

Ni 2+

Co 2+

Mn 2+

Zn 2+

Ag +

Hg 2+

Pb 2+

Sn 2+

Cu 2+

OH —

Р

Р

Р

Р

Р

М

Н

М

Н

Н

Н

Н

Н

Н

Н

Н

—

—

Н

Н

Н

F —

Р

М

Р

Р

Р

М

Н

Н

М

М

Н

Н

Н

Р

Р

Р

Р

Р

—

Н

Р

Р

Cl —

Р

Р

Р

Р

Р

Р

Р

Р

Р

Р

Р

Р

Р

Р

Р

Р

Р

Н

Р

М

Р

Р

Br —

Р

Р

Р

Р

Р

Р

Р

Р

Р

Р

Р

Р

Р

Р

Р

Р

Р

Н

М

М

Р

Р

I —

Р

Р

Р

Р

Р

Р

Р

Р

Р

Р

?

Р

?

Р

Р

Р

Р

Н

Н

Н

М

?

S 2-

М

Р

Р

Р

Р

—

—

—

Н

—

—

Н

—

Н

Н

Н

Н

Н

Н

Н

Н

Н

HS —

Р

Р

Р

Р

Р

Р

Р

Р

Р

?

?

?

?

?

Н

?

?

?

?

?

?

?

SO3 2-

Р

Р

Р

Р

Р

Н

Н

М

Н

?

—

Н

?

Н

Н

?

М

М

—

Н

?

?

HSO3 —

Р

?

Р

Р

Р

Р

Р

Р

Р

?

?

?

?

?

?

?

?

?

?

?

?

?

SO4 2-

Р

Р

Р

Р

Р

Н

М

Р

Н

Р

Р

Р

Р

Р

Р

Р

Р

М

—

Н

Р

Р

HSO4 —

Р

Р

Р

Р

Р

Р

Р

Р

—

?

?

?

?

?

?

?

?

?

?

Н

?

?

NO3 —

Р

Р

Р

Р

Р

Р

Р

Р

Р

Р

Р

Р

Р

Р

Р

Р

Р

Р

Р

Р

—

Р

NO2 —

Р

Р

Р

Р

Р

Р

Р

Р

Р

?

?

?

?

Р

М

?

?

М

?

?

?

?

PO4 3-

Р

Н

Р

Р

—

Н

Н

Н

Н

Н

Н

Н

Н

Н

Н

Н

Н

Н

Н

Н

Н

Н

CO3 2-

Р

Р

Р

Р

Р

Н

Н

Н

Н

?

?

Н

?

Н

Н

Н

Н

Н

?

Н

?

Н

CH3COO —

Р

Р

Р

Р

Р

Р

Р

Р

Р

—

Р

Р

—

Р

Р

Р

Р

Р

Р

Р

—

Р

SiO3 2-

Н

Н

Р

Р

?

Н

Н

Н

Н

?

?

Н

?

?

?

Н

Н

?

?

Н

?

?

Растворимые (>1%)

Нерастворимые ( Спасибо! Ваша заявка отправлена, преподаватель свяжется с вами в ближайшее время. Вы можете также связаться с преподавателем напрямую: 8(906)72 3-11-5 2 Скопируйте эту ссылку, чтобы разместить результат запроса » » на другом сайте. Изображение вещества/реакции можно сохранить или скопировать, кликнув по нему правой кнопкой мыши. Если вы считаете, что результат запроса » » содержит ошибку, нажмите на кнопку «Отправить». Этим вы поможете сделать сайт лучше. К сожалению, регистрация на сайте пока недоступна. На сайте есть сноски двух типов: Подсказки — помогают вспомнить определения терминов или поясняют информацию, которая может быть сложна для начинающего. Дополнительная информация — такие сноски содержат примечания или уточнения, выходящие за рамки базовой школьной химии, нужны для углубленного изучения. Здесь вы можете выбрать параметры отображения органических соединений. источники: http://poisk-ru.ru/s48820t12.html http://acetyl.ru/o/npb11s11.php

Сульфид свинца(II)
Общие
Систематическое наименование	Сульфид свинца (II)
Химическая формула	PbS
Физические свойства
Состояние (ст. усл.)	твердый
Отн. молек. масса	239,28 а. е. м.
Плотность	7,5 г/см³
Термические свойства
Температура плавления	1114 °C
Температура кипения	1281 °C
Классификация
Рег. номер CAS	1314-87-0

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

[править] Получение

Взаимодействием расплавов или паров свинца с серой:

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

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

[править] 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: lgP_{PbS, атм} = −11597/T + 6,61.

[править] 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).

[править] 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:

• При прокаливании в потоке кислорода или воздуха происходит окисление атома серы с образованием оксида свинца (II):

• Восстановить сульфид свинца до металлического свинца можно нагреванием в токе водорода:

• Легко окисляется озоном:

[править] Применение

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

[править] 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 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.

[править] 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).

[править] См. также

• Свинец
• Сульфиды

[править] Литература

• 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.

[править] Ссылки

• Краткое описание свойсив галенита
• Методы управления осаждением пленок сульфида свинца (II)
• фотосвойства пленок и кристаллов халькогенидов свинца (II)

Соединения свинца

Азид свинца (Pb(N3)2) • Ацетат свинца(II) (Pb(CH3COO)2) • Ацетат свинца(IV) (Pb(CH3COO)4) • Бромид свинца(II) (PbBr2) • Гексагидроксоплюмбат(IV) натрия (Na2[Pb(OH)6]) • Гексафтороплюмбаты • Гексахлороплюмбаты • Гексахлоросвинцовая кислота (H2[PbCl6]) • Гидроксид свинца(II) (Pb(OH)2) • Иодид свинца(II) (PbI2) • Карбид свинца (PbC2) • Карбонат свинца(II) (PbCO3) • Метаплюмбаты • Метасиликат свинца(II) (PbSiO3) • Нитрат свинца(II) (Pb(NO3)2) • Оксид свинца(II) (PbO) • Оксид свинца(IV) (PbO2) • Оксихлориды свинца(II) • Ортоплюмбат свинца(II) (Pb3O4) • Ортоплюмбаты • Ортофосфат свинца(II) (Pb3(PO4)2) • Основной карбонат свинца (2PbCO3•Pb(OH)2) • Плюмбан (PbH4) • Селенид свинца(II) (PbSe) • Сульфат свинца(II) (PbSO4) • Сульфат свинца(IV) (Pb(SO4)2) • Сульфид свинца(II) (PbS) • Сульфид свинца(IV) (PbS2) • Сульфит свинца(II) (PbSO3) • Тетраоксид свинца (Pb3O4) • Теллурид свинца (PbTe) • Тетраметилсвинец (Pb(CH3)4) • Тетрафенилсвинец (Pb(C6H5)4) • Тетраэтилсвинец (Pb(C2H5)4) • Тиоцианат свинца(II) (Pb(SCN)2) • Титанат свинца (PbTiO3) • Трииодоплюмбат(II) калия (K[PbI3]) • Тринитрорезорцинат свинца • Фторид свинца(II) (PbF2) • Фторид свинца(IV) (PbF4) • Хлорид свинца(II) (PbCl2) • Хлорид свинца(IV) (PbCl4) • Хромат свинца(II) (РbСrO4) • Цианид свинца(II) (Pb(CN)2) •

Сульфид свинца

Полезное

From Wikipedia, the free encyclopedia

Lead(II) sulfide

Names
Other names Plumbous sulfide Galena, Sulphuret of lead
Identifiers
CAS Number	1314-87-0
3D model (JSmol)	Interactive image
ChemSpider	14135
ECHA InfoCard	100.013.861
EC Number	215-246-6
PubChem CID	14819
RTECS number	OG4550000
UNII	2425D15SYM
UN number	3077
CompTox Dashboard (EPA)	DTXSID0025498
InChI InChI=1S/Pb.S  Key: XCAUINMIESBTBL-UHFFFAOYSA-N
SMILES [Pb]=S
Properties
Chemical formula	PbS
Molar mass	239.30 g/mol
Appearance	Black
Density	7.60 g/cm3[1]
Melting point	1,113[1] °C (2,035 °F; 1,386 K)
Boiling point	1,281 °C (2,338 °F; 1,554 K)
Solubility in water	2.6×10−11 kg/kg (calculated, at pH=7)[2] 8.6×10−7 kg/kg[3]
Magnetic susceptibility (χ)	−83.6·10−6 cm3/mol[4]
Refractive index (nD)	3.91[5]
Structure[7]
Crystal structure	Halite (cubic), cF8
Space group	Fm3m, No. 225
Lattice constant	a = 5.936 Å
Formula units (Z)	4
Coordination geometry	Octahedral (Pb2+) Octahedral (S2−)
Dipole moment	3.59 D[6]
Thermochemistry[8]
Heat capacity (C)	49.5 J/mol⋅K
Std molar entropy (S⦵298)	91.2 J/mol
Std enthalpy of formation (ΔfH⦵298)	-100.4 kJ/mol
Gibbs free energy (ΔfG⦵)	-98.7 kJ/mol
Hazards
GHS labelling:
Pictograms
Signal word	Danger
Hazard statements	H302, H332, H360, H373, H410
Precautionary statements	P201, P202, P260, P261, P264, P270, P271, P273, P281, P301+P312, P304+P312, P304+P340, P308+P313, P312, P314, P330, P391, P405, P501
NFPA 704 (fire diamond)	2 0 0
Flash point	Non-flammable
Safety data sheet (SDS)	External MSDS
Related compounds
Other anions	Lead(II) oxide Lead selenide Lead telluride
Other cations	Carbon monosulfide Silicon monosulfide Germanium(II) sulfide Tin(II) sulfide
Related compounds	Thallium sulfide Lead(IV) sulfide Bismuth sulfide
Except where otherwise noted, data are given for materials in their standard state (at 25 °C [77 °F], 100 kPa).  verify (what is  ?) Infobox references

Lead(II) sulfide (also spelled sulphide) is an inorganic compound with the formula PbS. Galena is the principal ore and the most important compound of lead. It is a semiconducting material with niche uses.

[edit]

Addition of hydrogen sulfide or sulfide salts to a solution containing a lead salt, such as PbCl₂, gives a black precipitate of lead sulfide.

Pb²⁺ + H₂S → PbS↓ + 2 H⁺

This reaction is used in qualitative inorganic analysis. The presence of hydrogen sulfide or sulfide ions may be tested using «lead acetate paper.»

Like the related materials PbSe and PbTe, PbS is a semiconductor.^[9] In fact, lead sulfide was one of the earliest materials to be used as a semiconductor.^[10] Lead sulfide crystallizes in the sodium chloride motif, unlike many other IV-VI semiconductors.

Since PbS is the main ore of lead, much effort has focused on its conversion. A major process involves smelting of PbS followed by reduction of the resulting oxide. Idealized equations for these two steps are:^[11]

2 PbS + 3 O₂ → 2 PbO + 2 SO₂

PbO + C → Pb + CO

The sulfur dioxide is converted to sulfuric acid.

Nanoparticles[edit]

Lead sulfide-containing nanoparticle and quantum dots have been well studied.^[12] Traditionally, such materials are produced by combining lead salts with a variety of sulfide sources.^[13][14] In 2009, PbS nanoparticles have been examined for use in solar cells.^[15]

Applications[edit]

PbS was one of the first materials used for electrical diodes that could detect electromagnetic radiation, including infrared light.^[16] As an infrared sensor, PbS directly detects light, as opposed to thermal detectors, which respond to a change in detector element temperature caused by the radiation. A PbS element can be used to measure radiation in either of two ways: by measuring the tiny photocurrent the photons cause when they hit the PbS material, or by measuring the change in the material’s electrical resistance that the photons cause. Measuring the resistance change is the more commonly used method. At room temperature, PbS is sensitive to radiation at wavelengths between approximately 1 and 2.5 μm. This range corresponds to the shorter wavelengths in the infra-red portion of the spectrum, the so-called short-wavelength infrared (SWIR). Only very hot objects emit radiation in these wavelengths.

Cooling the PbS elements, for example using liquid nitrogen or a Peltier element system, shifts its sensitivity range to between approximately 2 and 4 μm. Objects that emit radiation in these wavelengths still have to be quite hot—several hundred degrees Celsius—but not as hot as those detectable by uncooled sensors. (Other compounds used for this purpose include indium antimonide (InSb) and mercury-cadmium telluride (HgCdTe), which have somewhat better properties for detecting the longer IR wavelengths.) The high dielectric constant of PbS leads to relatively slow detectors (compared to silicon, germanium, InSb, or HgCdTe).

Planetary science[edit]

Elevations above 2.6 km (1.63 mi) on the planet Venus are coated with a shiny substance. Though the composition of this coat is not entirely certain, one theory is that Venus «snows» crystallized lead sulfide much as Earth snows frozen water. If this is the case, it would be the first time the substance was identified on a foreign planet. Other less likely candidates for Venus’ «snow» are bismuth sulfide and tellurium.^[17]

Safety[edit]

Lead(II) sulfide is so insoluble that it is almost nontoxic, but pyrolysis of the material, as in smelting, gives dangerous fumes.^[18] Lead sulfide is insoluble and a stable compound in the pH of blood and so is probably one of the less toxic forms of lead.^[19] A large safety risk occurs in the synthesis of PbS using lead carboxylates, as they are particularly soluble and can cause negative physiological conditions.

References[edit]

Cited sources[edit]

• Haynes, William M., ed. (2016). CRC Handbook of Chemistry and Physics (97th ed.). CRC Press. ISBN 9781498754293.

External links[edit]

• Case Studies in Environmental Medicine (CSEM): Lead Toxicity
• ToxFAQs: Lead
• National Pollutant Inventory – Lead and Lead Compounds Fact Sheet