Реферат: Сульфиды во всем многообразии - текст реферата. Скачать бесплатно.
Банк рефератов, курсовых и дипломных работ. Много и бесплатно. # | Правила оформления работ | Добавить в избранное
 
 
   
Меню Меню Меню Меню Меню
   
Napishem.com Napishem.com Napishem.com

Реферат

Сульфиды во всем многообразии

Банк рефератов / Химия

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Реферат
Язык реферата: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Microsoft Word, 398 kb, скачать бесплатно
Заказать
Узнать стоимость написания уникального реферата

Узнайте стоимость написания уникальной работы

14 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР «СУЛЬФИДЫ ВО ВСЕМ МНОГООБРАЗИИ» СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ 1. Методы получения сульфидов. 2. Физико-химические свойства сульфидов металлов 3. Растворимость сульфидов 4. Основные химические свойства сульфидов 5. Тиосоли 6. Полисульфиды. 7. Промышленное применение сульфидов ВВЕДЕНИЕ Соединения серы с более электроположительными элементами называются сульфидами. Большинство сульфидов, а именно сульфиды металлов, по способу образования и химическ ому поведению следует рассматривать как соли сероводородной кислоты. С ера в этих соединениях имеет отрицательную степень окисления – 2. Сульфиды щелочных и щелочноземельных металлов бесцветны. Сульфидов тяжелых металл ов имеют следующие окраски: черные – HgS, Ag 2 S, PbS, CuS; оранжевые – Sb 2 S 3 , Sb 2 S 5 ; коричневые – SnS, Bi 2 S 3 ; желтые – As 2 S 3 , As 2 S 5 , SnS 2 ,CdS розовый – MnS ; б елый – ZnS . Многие сульфиды при наг ревании без доступа воздуха не претерпевают разложения. Но некоторые из них теряют серу. Так, например, пирит FeS 2 уже при сильном нагревании распадается на сульфид ж елеза ( II ) и серу; сульфид олова ( IV ) распадается при нагревании на сульфид о лова ( II ) и серу. Устойчивые к нагревани ю сульфиды в большинстве случаев можно нагревать в токе водорода: при эт ом они не изменяются. Напротив, при нагревании в токе кислорода или возду ха («обжиге») большинство сульфидов переходит в окислы, а иногда частичн о и в сульфаты. Сульфиды , выпавшие из водного раствора, уже при обычных те мпературах в значительной степени подвергаются окислению, если они во в лажном состоянии долгое время находятся в контакте с током воздуха. При этом происходит или выделение серы или образование сульфата: Fe 2 S 3 + aq + 3/2 O 2 = Fe 2 O 3 * aq + 3 S (1) CuS + 2 O 2 = CuSO 4 (2) Легко окисляются и раств оренные сульфиды; при этом они действуют как сильные восстановители. Сильное восстановительное сероводорода и сульфидов в растворе обусл овлено незначительным сродством образования ионов S 2- . В гальваническом элементе, с оставленном из нормального водородного электрода и платиновой фольги, погруженной в раствор сульфида, «серный электрод» вследствие тенденци и ионов S 2- разряжаться , становится отрицательным, а водородный электрод- положительным полюсо м. Распространение сульфидов металлов в природе представлено в таблице 1. Таблица 1 Распространение сульфи дов в природе Химическая формула Название минерала Форма кристаллическо й решетки Плотность,г/м 3 Твердость 1 2 3 4 5 FeS 2 ма рказит ромбическая 4,6-4,9 6,0-6,5 FeS пирротин гексаго нальная 4,54-4,64 3-4,5 FeS 2 пирит кубическая 4,9-5,2 6,0-6,5 SnS 2 оловянный камень тетрагональная 6,8-7,0 6-7 CuFeS 2 халькопирит тетрагональная 4,1-4,3 3,5-4 PbS гале нит, свинцовый блеск кубиче ская 7,3-7,6 2,5 Cu 2 S халь козин, медный блеск тетраго нальная 5,5-5,8 2,5-3,0 MoS 2 молибденит, молибденовый б леск тетрагональная 4,6-5,0 1,0-1,5 Ag 2 S аргентит, серебряный блеск кубическая 7,1 2,0-2,5 Sb 2 S 3 c т ибнит, сурьмяный блеск, серая сурьмяная руда, антимонит ромбическая 4,5-5,0 2 ZnS сфал ерит, цинковая обманка куби ческая 3,9-4,2 3,5-4,0 HgS киноварь тригональная 8,0-8,2 2,0-2,5 As 4 S 4 Реальгар монок линная 3,56 1,5-2,0 As 2 S 3 аурипигмент мо ноклинная 3,4-3,5 1,5-2,0 Колчеданы – светлые с металлическим блеском; блески – темные с метал лическим отливом; обманки – темные без металлического блеска или чаще с ветлые, прозрачные. 1. Методы получения сульфидов 1. Взаимодействие гидроокисей с сероводородом Эти методом получают в первую очередь растворимые в воде сульфиды, т.е. сульфиды щелочных мета ллов. Для этого необходимо: сначала насытить раствор гидроокиси щелочно го металла сероводородом. При этом получается кислый сульфид (гидросуль фид). Затем прибавляют равное количество щелочи для его перевода в норма льный сульфид: NaOH + H 2 S = NaHS + H 2 O (3) NaHS + NaOH = Na 2 S + H 2 O (4) 2.Восстановление сульфа тов прокаливанием с углем. Na 2 SO 4 + 4 C = Na 2 S + 4 CO (5) Этот метод является основным для получения сульфида натрия и сульфидов щелочноземельных металлов. 3. Непосредственное соединение элементов Соединение металлов с серой протекает в большинстве случаев очень лег ко, часто с большим выделением тепла. Однако оно редко приводит к образов анию совершенно чистого продукта: Fe + S = FeS (6) 4. Взаимодействие солей в в одном растворе с сероводородом или сульфидом аммония. Этим методом получают в первую очередь нерастворимые в воде сульфиды. 2. Физико-химические свойства сульфидов металлов Физико-химические свойства сульфидов представлены в таблице 2. Таблица 2 Физико-химические свойства сульфидов металлов № п/п Формула М, г/моль плотность, Тпл, 0 С Ткип, 0 С 1 2 3 4 5 6 1 Ag 2 S 247,82 7,2 7,3 825 разлагается 2 As 2 S 3 246,0 3,43 310 707 1 2 3 4 5 6 3 As 4 S 4 427,88 3,5 3,25 пр евр.в 267 307 565 4 BaS 169,43 4,25 - - 8H 2 O, 780 5 Bi 2 S 3 514,18 7,4 685, разл . - 6 CdS 144,47 4,82 1750 Возгоняется в сре де азота, 980 7 Cu 2 S 159,20 5,6 5,8 1100 - 8 CuS 95,63 4,6 разл .220 - 9 FeS 87,90 4,7 1193 разлагается 10 FeS 2 119,96 4,9 1171 разлагается 11 HgS 232,67 8,1 Во згоняется при 583,5 - 12 K 2 S 110,25 1,80 840 - 13 MoS 2 160,07 4,6 4,8 1185 - 14 NaHS 56,07 1,79 350 - 15 Na 2 S 78,05 1,86 978 - 16 NiS 90,75 5,2 5,7 797 - 17 P 2 S 5 222,34 2,03 290 514 18 PbS 239,27 7,5 1114 - 19 Sb 2 S 3 339,70 4,1 4,6 550 - 20 Sb 2 S 5 403,82 4,12 разлагается - 21 SnS 2 150,70 6,95 1990 Возгоняется при 1800-1900 22 ZnS 97,44 4,0 4,1 1800 Возгоня ется при 1180 3. Растворимость сульфидов Поскольку сероводоро д является двухосновной кислотой, от него производятся два ряда сульфид ов: кислые сульфиды или гидросульфиды MHS и нормальные сульфиды M 2 S . Все кислые сульфиды о чень легко растворимы в воде. Из нормальных сульфидов также легко раство римы сульфиды щелочных металлов. В водном растворе они очень сильно гидр олизуются (в 1 Н. растворе примерно на 90%) по уравнению: Na 2 S + HOH NaOH + NaHS или S” + HOH OH + HS (7) Поэтому их растворы имеют сильно щелочную реакцию. Нейтральные сул ьфиды щелочноземельных металлов как таковые в воде не растворяются. Одн ако при действии воды они претерпевают гидролитическое расщепление, на пример, 2CaS + 2HOH = Ca(HS) 2 + Ca(OH) 2 (8) а образующийся при этом кислый сульфид переходит в раствор . При кипячении раствора он также разлагается: Ca(HS) 2 + 2HOH = Ca(OH) 2 + 2H 2 S (9) Еще легче гидролизуются сульфиды некоторых многовалентны х металлов, например сульфид алюминия AI 2 S 3 , сульфид хрома , сульфид кремния Cr 2 S 3 SiS 2 . Кислоты разлагают все эти сульфиды с выделение сероводорода. Большинство сульфидов тяжелых металлов настолько мало раств оримы в воде, что гидролитическое расщепление их не происходит. Некоторы е сульфиды, разбавленные сильными кислотами не разлагаются. Произведен ие растворимости этих сульфидов настолько мало, что даже при понижении к онцентрации ионов S 2- в растворе за счет прибавления ионов H + концентрация ионов металла в раство ре, находящемся в равновесии с сульфидом (донной фазой), очень незначител ьна. Поэтому, при пропускании сероводорода такие сульфиды будут выпадат ь в осадок даже из очень кислых растворов. На том, что одна часть тяжелых металлов осаждается сероводородом из кисл ого раствора, а другая выпадает в осадок только из аммиачных растворов п ри действии на них раствора сульфида аммония, основано применение этих р еактивов для разделения катионов при систематическом анализе. Из кислого раствора сероводород осаждает следующие элементы в виде их с ульфидов: 1) Мышьяк, сурьму и олово; 2) Серебро, ртуть, свинец, висмут, медь и кадмий; При действии сульфида аммония осаждаются следующие элементы: ц инк, марганец, кобальт, никель, железо, хром и алюминий. Два последних элем ента выпадают в виде гидроокисей, так как их сульфиды гидролизуются водо й. Сульфиды элементов, при веденных под 1), отличаются тем, что они способны растворяться в желтом пол исульфиде аммония, образуя при этом тиосоли, тогда как сульфиды элементо в группы 2) в этом реактиве не растворяются. Произведение растворимости ряда сульфидов приведено в таблице 3. Эти в еличины вычислены на основании соотношения A F n = - RT *2,3026 * log L (10), где L – произведение растворимости, A F n – нормальное сродство реак ции 2 M + S = M 2 S (11) Таблица 3 Произведение растворимости кристаллических сульфидов металло в при 25 0 С соедин ение произведение растворимости свободная энергия образования сульфида, ккал/моль иона ме талла, ккал/г-ион MnS 1*10 -11 -47,6 -53,4 FeS 5*10 -18 -23,32 -20,30 NiS 2*10 -21 -18,8 -11,1 ZnS 8*10 -25 -47,4 -35,184 CoS 8*10 -23 -21,8 -12,3 Co 2 S 3 10 -124 -47,6 29,6 CdS 7*10 -27 -33,6 -18,58 PbS 8*10 -28 -22,15 -5,81 HgS 3*10 -52 -10,22 39,38 CuS 8*10 -36 -11,7 15,53 Cu 2 S 1*10 -48 -20,6 12,0 Ag 2 S 7*10 -50 -9,56 18,43 Tl 2 S 7*10 -20 -21,0 -7,755 Bi 2 S 3 10 -96 -39,4 15 La 2 S 3 2*10 -13 -301,2 -172,9 Ce 2 S 3 6*10 -11 -293,0 -170,5 4. Основные химические свойства сульфидов Основные химические свойства сульфидов представлены в таблице 4. Таблица 4 Химические свойства сульфидов № п/п Формула Химические свойства 1 2 3 1 Ag 2 S · наиболее труднорастворимая соль серебра; · при обработке концентрированными растворами сульфидов щелочных металлов переходит в кристаллические дв ойные соли, например Na 2 S *3 Ag 2 S *2 H 2 O ; 2 As 2 S 3 · нерастворим в воде и в кислотах; · легко растворяется в веществах, об ладающих щелочной реакцией, особенно в растворах сульфидов щелочных ме таллов; 3 As 4 S 4 · разлагается на трехсернистый мы шьяк и свободный мышьяк; 4 BaS · взаимодействует с СО и водой с образованием карбоната б ария и сероводорода; 5 Bi 2 S 3 · в отли чие от сульфидов мышьяка и сурьмы нерастворим в сульфидах щелочных мета ллов; 6 CdS · нерастворим в разбавленной соляной кислоте; · растворяется в концентрированных кислотах; · растворяется в теплой разбавленно й азотной кислоте; · растворяется в кипящей разбавленн ой серной кислоте; 7 CoS · нерастворим в воде; · в свежеосажденном состоянии раств оряется в разбавленных кислотах; · обладает резко выраженной склонно стью к образованию коллоидных растворов; · при кипячении с уксусной кислотой коагулирует; 8 Cu 2 S · в воде практически нерастворим; · взаимодействует с аммиачным раств ором сульфата меди и образует [ NH 4 ][ CuS 4 ]; · хорошо проводит электрический ток; 9 CuS · нерас творим в воде; · нерастворим в разбавленных кислот ах; · в присутствии кислот легко образуе т коллоидные растворы; · на воздухе легко окисляется до сул ьфата меди; · нерастворим в растворах сульфида к алия и натрия; · растворим в растворе сернистого ам мония; 10 FeS · рас творяется в разбавленных кислотах; · во влажном состоянии подвергается частичному окислению воздухом до сульфата; 11 FeS 2 · при высокой температуре легк о отщепляет серу; · при прокаливании на воздухе сгорае т, образуя Fe 2 O 3 и SO 2 ; 12 HgS · нерастворим в концентрирова нных кислотах; · легко растворяется в царской водке ; 13 K 2 S · взаимодейс твует с As 2 S 3 с образованием тиосо ли; 14 MgS · гидролизуется с образованием сероводорода и гидроксида магния; 1 5 MoS 2 · на воздухе легко сгорает до трехокиси молибдена; 16 MoS 3 · легко растворяется в сернистом аммонии; · легко растворяется в щелочных суль фидах; · легко растворяется в царской водке ; 1 7 Na 2 S · кислородом возд уха легко окисляется до тиосульфата; · взаимодействует с As 2 S 3 с образованием тиосоли; 18 NiS · нерастворим в холодной разбавл енной соляной кислоте; · при добавлении уксусной кислоты и кипячении выпадает в виде хлопьев; 19 P 2 S 5 · медленно разлагается водой; 20 PbS · при нагревании на воздухе окисля ется до сульфата свинца и окиси свинца; · при прокаливании в токе водорода в осстанавливается до металла; · при нагревании с хлором образуются PbCI 2 и SCI 2 ; · сплавлением с содой при доступе во здуха из сульфида выделяется свободный металл; 2 1 Sb 2 S 3 · нагретая на воздухе, переходи т в четырехокись; · растворяется в теплой концентриро ванной соляной кислоте с образованием трихлорида сурьмы 2 2 Sb 2 S 5 · не растворяется в воде; · растворим в сульфидах щелочных мет аллов; 2 3 SnS 2 · растворяется в растворах гидроокисей щелочных металлов; · легко растворяется в растворах сул ьфидов щелочных металлов; 24 ZnS · свежеосажденный легко растворим в сильных кислотах; при стоян ии постепенно превращается в более трудно растворимую модификацию; · легко переходит в коллоидный раств ор, например при продолжительном действии сероводородной воды; 5. Тиосоли Многие сульфиды растворяются в растворах сульфидов щелочных металлов, образуя тиосоли, например: As 2 S 3 + 3K 2 S = 2K 3 [AsS 3 ] (12) Полученное соединение называется тиоарсенат калия. Этот процесс вполне ана логичен процессу образования солей кислородных кислот при соединении кислого и основного окислов: As 2 O 3 + 2K 2 O = 2K 3 [AsO 3 ] (13). Тисоли можно рассматривать также как соли, аналогичные солям кисло родных кислот, но только содержащие вместо кислорода серу. Образование а нионов тиосолей по аналогии с образованием анионов солей кислородных к ислот можно представить следующими уравнениями: As 2 O 3 +3O 2- 2[AsO 3 ] 3- , или As 2 O 3 +6OH - 2[AsO 3 ] 3- + 3H 2 O (14) As 2 S 3 +3S 2- 2[AsS 3 ] 3- , или As 2 S 3 +3SH - + 3OH - 2[AsS 3 ] 3- + 3H 2 O (15) As 2 S 3 +3O 2- [AsS 3 ] 3- +[AsO 3 ] 3- , или As 2 S 3 +6OH - [AsS 3 ] 3 +[AsO 3 ]+ 3H 2 O (16) Уравнение (16) показывает, что могут образовываться одноврем енно анаионы как тио-, так и кислородных кислот, а именно в том случае, когд а сульфиды, растворимые в растворах щелочных сульфидов, обрабатывают ще лочами. При подкислении раствора большинство тиосолей распадается с выделен ием сероводорода и освобождением исходного сульфида, так как свободные тиокислоты, как правило, неустойчивы. Тиосоли образуют плати на, золото, германий, теллур, молибден, вольфрам, ванадий и углерод. Тиосол и всех этих элементов можно получить обработкой соответствующих сульф идов раствором сульфида щелочного металла. Еще ряд тиосолей можно приго товить сплавлением, однако относительно полученных таким способом сое динений часто остается сомнение, действительно ли мы имеем дело с настоя щими тиосолями, а не с двойными сульфидами. 6. Полисульфиды. Растворы щелочных мета ллов способны растворять значительные количества серы, и при этом образ уются окрашенные в цвета от желтого до коричнево-красного полисульфиды, т.е. соединения общей формулы M 2 S n , где n обычно имеет значения от 2 до 5, но в некоторых с лучаях может принимать и еще большие значения. Известные полисульфиды щ елочных металлов представлены в таблице 5. Полисульфиды щелочных металлов образуются также при стоянии растворов щелочных сульфидов на воздухе вследствие медленного окисления гидрос ульфид-ионов кислородом воздуха: 2HS - + Ѕ O 2 = H 2 O + S 2- (17) П олисульфиды щелочных металлов получают также сплавлением сульфидов ще лочных металлов с серой. Кроме того, их можно получить, сплавляя гидрооки си или карбонаты щелочных металлов с серой. Однако в последнем случае по лучающиеся полисульфиды бывают загрязнены одновременно образующимся тиосульфатом, а при доступе воздуха и сульфатом. Кроме полисульфидов щелочных металлов, известны также полисульфиды щ елочноземельных металлов. Самыми устойчивыми являются, по – видимому, п олисульфиды с четырьмя атомами серы. В таблице 5 представлены известные полисульфиды щелочных меаллов. Таблица 5 Известные полисульфиды щелочных металлов Na 2 S 2 K 2 S 2 Rb 2 S 2 Cs 2 S 2 - K 2 S 3 Rb 2 S 3 Cs 2 S 3 Na 2 S 4 K 2 S 4 Rb 2 S 4 Cs 2 S 4 Na 2 S 5 K 2 S 5 Rb 2 S 5 Cs 2 S 5 - K 2 S 6 Rb 2 S 6 Cs 2 S 6 Гидролитическое расщеп ление полисульфидов происходит в значительно меньшей степени, чем обыч ных сульфидов. Например, в отличие от нормального сульфида аммония ( NH 4 ) 2 S полисульфиды аммония при обычных температу рах устойчивы. Кислоты разлагают полисульфиды с отщеплением серы: Na 2 S 2 + 2HCI = 2NaCI + H 2 S + S (18) 7. Промышленное примене ние сульфидов В таблице 6 представлены промышленные области применени я сульфидов. Таблица 6 Промышленное применение сульфидов № п/п Формула Применение 1 2 3 1 Ag 2 S · Обеспечивает «темнение под старину» новых серебряных изделий; 2 As 2 S 3 · в чистом виде «королевская желта я» краска; · краска-«опермент»- в неочищенном с остоянии; 3 As 4 S 4 · живопись; · изготовление фейерверков; 4 Bi 2 S 3 · главный исходный материад для получения висмута; 5 CaS · пестицидный препарат для борьбы с мучнистой росой; 6 CdS · зеленый люминофор в цветных кинескопах; 7 Cu 2 S · хороший проводник; · для изготовления художественных к расок; 8 CuS · главный исходн ый материад для получения для получения меди; · для изготовления художественных к расок; 9 FeS · в лаборато рных условиях для получения сероводорода; 10 FeS 2 · главный исходный материад дл я получения серной кислоты; · в качестве детекторов в радиотехни ке; 11 HgS · для получения р тути; · для изготовления художественных к расок; 1 2 3 12 K 2 S · в медицинск их целях; · посульфиды калия применяют для сул ьфидирования стальных, чугунных, медных и серебряных изделий (окрашиван ие) 13 MoS 2 · сухая смазка и присадка к моторным маслам; 16 Na 2 S · восстановитель для органических соединений; · при дублении кож; 17 NiS · используется для получе ния никеля; 18 P 4 S 3 · используется дл я изготовления спичек, загорающихся при трении о любую поверхность; · используется как вещест во для нагревательных бань; 19 PbS · для получения свинца; 20 Sb 2 S 3 · исходный материал для получен ия сурьмы; · в пиротехнике; · для изготовления спичек; · для изготовления рубинового стекл а; 21 Sb 2 S 5 · используют в медицине (ветерина рии); · для вулканизации каучука; 22 SnS 2 · «сусальное золото» - золото для м озаичных работ; · «оловянная бронза» - для бронзиров ания; 23 SrS · люминофорный материал (голубоват о-зеленое свечение) 24 ZnS · люминофорн ый материал (зеленое свечение); · для получения цинка; · в смеси с BaSO 4 – белая краска;
1Архитектура и строительство
2Астрономия, авиация, космонавтика
 
3Безопасность жизнедеятельности
4Биология
 
5Военная кафедра, гражданская оборона
 
6География, экономическая география
7Геология и геодезия
8Государственное регулирование и налоги
 
9Естествознание
 
10Журналистика
 
11Законодательство и право
12Адвокатура
13Административное право
14Арбитражное процессуальное право
15Банковское право
16Государство и право
17Гражданское право и процесс
18Жилищное право
19Законодательство зарубежных стран
20Земельное право
21Конституционное право
22Конституционное право зарубежных стран
23Международное право
24Муниципальное право
25Налоговое право
26Римское право
27Семейное право
28Таможенное право
29Трудовое право
30Уголовное право и процесс
31Финансовое право
32Хозяйственное право
33Экологическое право
34Юриспруденция
 
35Иностранные языки
36Информатика, информационные технологии
37Базы данных
38Компьютерные сети
39Программирование
40Искусство и культура
41Краеведение
42Культурология
43Музыка
44История
45Биографии
46Историческая личность
47Литература
 
48Маркетинг и реклама
49Математика
50Медицина и здоровье
51Менеджмент
52Антикризисное управление
53Делопроизводство и документооборот
54Логистика
 
55Педагогика
56Политология
57Правоохранительные органы
58Криминалистика и криминология
59Прочее
60Психология
61Юридическая психология
 
62Радиоэлектроника
63Религия
 
64Сельское хозяйство и землепользование
65Социология
66Страхование
 
67Технологии
68Материаловедение
69Машиностроение
70Металлургия
71Транспорт
72Туризм
 
73Физика
74Физкультура и спорт
75Философия
 
76Химия
 
77Экология, охрана природы
78Экономика и финансы
79Анализ хозяйственной деятельности
80Банковское дело и кредитование
81Биржевое дело
82Бухгалтерский учет и аудит
83История экономических учений
84Международные отношения
85Предпринимательство, бизнес, микроэкономика
86Финансы
87Ценные бумаги и фондовый рынок
88Экономика предприятия
89Экономико-математическое моделирование
90Экономическая теория

 Анекдоты - это почти как рефераты, только короткие и смешные Следующий
На молодёжном форуме:
- Пацаны, как добиться, чтобы девушка дала взаймы уже на первом свидании?
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Обратите внимание, реферат по химии "Сульфиды во всем многообразии", также как и все другие рефераты, курсовые, дипломные и другие работы вы можете скачать бесплатно.

Смотрите также:


Банк рефератов - РефератБанк.ру
© РефератБанк, 2002 - 2016
Рейтинг@Mail.ru