Слайд 1Сульфиды. I.Строение
Сульфиды – соли сероводородной кислоты. В соответствии с диссоциацией
сероводородная кислота образует два ряда солей: кислотные сульфиды, или гидросульфиды,
и средние сульфиды . Сульфиды, как и оксиды, бывают основными, кислотным и амфотерными. Основные свойства проявляют сульфиды наиболее типичных металлических элементов, кислотные – сульфиды неметаллических элементов.
Строение молекул сульфидов металлов аналогично строению сероводорода. Они, как и , имеют угловую форму , что близко к => гибридизации нет, и происходит перекрывание негибридных р-орбиталей. Неподеленные электронные пары, которые имеет сера, увеличивают угол в молекуле, где отсутствует гибридизация центрального атома. Этим объясняется отклонение угла молекулы от прямого в большую сторону. Угловое строение , а следовательно и сульфидов металлов, можно подтвердить методом Гиллеспи.
Форимула молекулы будет выглядеть следующим образом
, где A – центральный атом
X – число заместителей
E – число неподеленных электронных пар
Данной формуле соответствует угловая форма молекулы, .
Слайд 2II. Физические свойства
Сульфиды отличаются интенсивной окраской. Объясняется это тем, что
сера имеет большую емкость электронной оболочки, а вместе с тем
и большую способность к деформации, другими словами, атомы серы в сульфидах легко поляризуются. При этом с ростом поляризующего действия катиона интенсивность окраски возрастает. Сульфиды щелочных металлов бесцветны, потому что они обладают слабым поляризующим действием. В подгруппах Периодической системы наблюдается рост поляризующего действия при движении сверху вниз.
AS2S3 желтый ZnS белый Ca2S3 желтый
Sb2S3 оранжевый CdS желтый In2S3 желтый
Bi2S3 черный HgS черный Tl2S3 черный
CeS2 белый MnS – телесного цвета
SnS2 желтый CuS, NiS - черный
PbS черный
Слайд 3III. Химические свойства
1. Сульфиды s-элементов I и II групп (щелочные
и щелочноземельных металлов) растворимы в воде и при гидролизе образуют
щелочную среду
При диссоциации данная соль образует катион, обладающий слабым поляризующим действием, и анион, обладающий сильной поляризуемостью, следовательно гидролиз идет по аниону. Среда щелочная (pH>7). Гидролиз данной соли будет обратимым, т.к. N2S является электролитом. Т.к. H2S – двухосновная кислота, то теоритически возможно две ступени гидролиза, но реально пойдет только одна.
Как видно из уравнения реакции, гидролиз идет с образованием гидросульфида металла (NaHS) и и гидроксида металла (NaOH).
Слайд 42. Большинство амфотерных сульфидов в воде нерастворимы, но некоторые из
них являются несуществующими солями. Например, Al2S3, Cr2S3, Fe2S3. Гидролиз данных
солей идет до конца и является необратимым.
Из уравнения реакции видно, что гидролиз идет с выпадением осадка и выделением газа одновременно.
3. Концентрированные растворы сульфидов щелочных металлов и сульфида аммония способны растворять элементную серу, при этом образуются соли сульфанов – водородных соединений серы с общей формулой H2Sn. Эти соли содержат цепочки из двух, трех, четырех и т.д. атомов серы и называются полисульфидами (персульфидами). В общем виде уравнение реакции можно представить следующим образом:
Слайд 5IV. Способы получения
Многие сульфиды можно получить, действуя сероводородом на растворимые
в воде соли соответствующих металлов. Например, при пропускании сероводорода через
раствор соли меди (II) появляется черный осадок сульфида меди (II).
Слайд 6ZnS и CdS можно также получить как действием слабого, так
и сильного электролита. Это обусловлено ПР солей.
А вот, например,
сульфид марганца (MnS) можно получить лишь действием сильного электролита на растворе соли, т.к. ПР данной соли значительно больше, чем ПР вышеуказанных солей.
Слайд 7Таким образом, для образования осадков сульфидов металлов с низким ПР
требуется незначительная концентрация сульфид-ионов, поэтому для их получения можно использовать
как слабый, так и сильный электролит. Для образования осадка сульфидов металлов с высоким ПР требуется высокая концентрация сульфид-ионов, поэтому для их получения используют лишь сильные электролиты, молекулы которых полностью диссоциируют с образованием большого количества сульфид-ионов.
Также сульфиды металлов можно получать непосредственным их соединением с серой. Смешав, например, железные опилки с порошком серы и нагрев смесь в одном месте можно легко вызвать реакцию железа с серой, которая дальше идет сама и сопровождается выделением большого количества теплоты:
Слайд 8V.Растворение осадков
Нерастворимые сульфиды в воде не растворяются, а могут растворяться
лишь в кислотах, в зависимости от их концентрации и силы.
Слайд 9VI.Применение
Природные сульфиды составляют основу руд цветных и редких металлов и
широко используются в металлургии. Некоторые из них служат также сырьем
для получения серной кислоты. В этих же целях используется и природный полисульфид – железный колчедан FeS2. Cульфиды щелочных и щелочноземельных металлов находят применение в химической и легкой промышленности. Так Na2S, CaS и BaS применяют в кожевенном производстве для удаления волосяного покрова с кожи. Сульфиды щелочноземельных металлов, цинка и кадмия служат основой люминофоров. Некоторые сульфиды обладают полупроводниковыми свойствами, а применяют в электронной технике.
