Растворение сульфидов

ZnS + 2HCl_(разб.) = ZnCl₂ + H₂S

CdS и HgS - в разбавленных HCl и H₂SO₄ не растворяются

CdS + 4HCl_(конц) = H₂[CdCl₄] + H₂S

3CdS + 8HNO₃ = 3Cd(NO₃)₂ + 2NO + 3S + 4H₂O

3HgS + 2HNO₃ + 6HCl = 3HgCl₂ + 3S + 4H₂O + 2NO

HgS + 2HCl + 4KI = K₂[HgI₄] + 2KCl + H₂S

Хлориды.

Hg(NO₃)₂ + 2HNO₃ = HgCl₂ + 2HNO₃

сулема

Hg₂(NO₃)₂ + 2HCl = Hg₂Cl₂ + 2HNO₃

каломель

Применение Zn, Cd, Hg в микроэлектронике.

ZnS, CdS, ZnSe, CdSe – сложные полупроводники типа А^IIB^VI.

Основной метод получения: Zn + S (tº=600-700ºC, Ar) =ZnS

Пленки Zn, получают пиролизом МОС (металлорганических со­единений): диэтилцинк(330ºС) = Zn + R.

Аналогично получают зеркальные пленки Cd.

Растворяют пленки в кислотных и (цинк) в щелочных травителях.

Образцы решения задач

Пример 1. Рассчитайте объем газа (н.у.), выделившегося по реакции 0,2 г ртути с избытком концентрированного раствора азотной кислоты.

Решение. Напишем уравнение реакции, учитывая, что ртуть, являясь восстановителем, окислится избытком концентрированного раствора азотной кислоты до Hg²⁺, а нитрат-ион восстановится до газообразного диоксида NO₂ :

.

Согласно условию задачи израсходовано 0,2 г ртути.

Из уравнения реакции следует, что если в реакцию вступает 1 моль, т.е. 200 г ртути, выделяется 2 моля газа, т.е. 44,8л NO₂ .

Отсюда V_газа = Ответ: 0,0448л.

Пример 2. Объясните, почему цинк может растворяться и в кислотных и в щелочных средах. Напишите уравнения соответствующих реакций.

Решение. Поскольку цинк образует оксид и гидроксид амфотерного характера, его можно растворить и в кислотах и щелочах. Реакции протекают энергичнее в присутствии аммиака или ионов, образующих с ионами цинка комплексные ионы.(CN^–). Напишем уравнения реакций взаимодействия цинка с серной кислотой и с хлоратом калия в щелочной среде. В кислой среде образуются катионы Zn²⁺, а в щелочной среде цинкат –ионы ZnO₂^2–.

1) 3Zn + 4H₂SO_{4 (конц)}= 3ZnSO₄ + S + 4Н₂О

2) 3Zn + KClO₃ + 6КОН = KCl + 3K₂ZnO₂ + 3Н₂О.

Пример 3. Смесь меди и цинка массой 40 г обработали концентрированным раствором щелочи. При этом выделился газ объемом 8,96 л (н. у.). Рассчитайте массовую долю цинка в смеси.

Решение.

1. Вычислим количество вещества образовавшегося газа (водорода):

n(H2) = моль.

2. Из двух компонентов смеси (медь и цинк) с раствором щелочи реагирует только цинк:

Zn + 2NaOH + 2H₂O = Na₂[Zn(OH)₄] + H₂

Из уравнения реакции следует, что

n(Zn) = n(H₂) = 0,4 моль.

3. Вычислим массу цинка в смеси:

m(Zn) = n(Zn)·M(Zn) = 0,4·65 = 26 г.

4. Рассчитываем массовую долю цинка в смеси металлов:

ω%(Zn) =

Пример 4. Объясните, почему раствор сульфата цинка имеет кислую реакцию среды. Напишите уравнения соответствующих реакций. Укажите способы предотвращения процесса.

Решение. Соль образована сильной кислотой и слабым основанием. Происходит гидролиз соли по катиону. Форма гидролиза – ступенчатый, образуются основные соли и кислота.

_ 

_  

_{Чтобы сместить равновесие влево необходимо раствор подкислить.}