Сульфиды, тиосоли олова

 Сульфиды, тиосоли олова

Олово с серой образует сульфиды состава SnS, Sn₂S₃, SnS2. Соединение Sn₂S₃ – синевато-черное кристаллическое вещество, разлагается при температуре выше 640 °С на SnS и S, представляет собой, по-видимому, тиостаннат олова(II).

В классической схеме качественного химического анализа олово относят к катионам пятой группы вследствие его способности осаждаться сероводородом из кислых растворов при рН ≤ 0,5.

Сульфид олова SnS – вещество бурого цвета, осаждается сероводородом из растворов солей олова(II), подкисленных НСl. Произведение растворимости этого соединения равно 8·10^-29. Сульфид олова(II) растворяется в горячей концентрированной HCl, не растворяется в сульфиде аммония, но легко растворяется в полисульфиде аммония с образованием тиостаннат-ионов [SnS₃]^2-, в которых олово окислено до четырехвалентного состояния.

Сульфид олова растворяется также в щелочах в присутствии окислителей. Обычно принято считать, что при этом образуются тиостаннат и станнат олова:

3SnS + 6NaOH + ЗН₂O₂ = Na₂SnS₃ + 2Na₂Sn(ОН)₆ + 6Н₂O₂.

Однако при подобных реакциях возможно также образование гидроксотиосолей.

Концентрированная азотная кислота при нагревании до 100 °С окисляет сульфид олова(II). При этом олово в раствор не переходит, а остается в осадке в виде β-оловянной кислоты.

Сульфид олова SnS₂ – вещество ярко-желтого цвета, осаждают сероводородом из солянокислых растворов (pH ≈ 0,5). Он растворяется в 6N НСl, а также в сульфидах аммония и натрия с образованием соответствующих тиосолей

SnS₂ + (NH₄)₂S = (NH₄)₂SnS₃.

Константа равновесия этой реакции K = [SnS₃^2-]/[S^2-] = 1,1 · 10⁵. Тиосоли олова(IV) при подкислении раствора разрушаются с образованием осадка сульфида олова(IV).

Образование тиосоли олова(IV) (при действии избытка раствора сульфида аммония на раствор соли олова) и последующее разрушение тиосоли кислотой может быть использовано для осаждения SnS₂ без применения газообразного сероводорода.

Сульфид олова (IV) растворяется в щелочных растворах как содержащих сульфид-ионы, так и не содержащих их. В отсутствие ионов S^2- заметное растворение SnS₂ наблюдается лишь при рН ≥ 9. Происходящую при этом реакцию можно представить уравнением:

SnS₂ + ОН^- = SnS₂OH^-.

Константа равновесия этой реакции

K = [SnS₂OH^-]/[OH^-] = 1,6.

Сульфид олова SnS₂ может быть получен в виде зернистого осадка. Из раствора, содержащего фтористоводородную кислоту, четырехвалентное олово сероводородом не осаждается. Это свойство используют для отделения олова от ряда других металлов, сульфиды которых осаждаются из кислых растворов, содержащих фтористоводородную кислоту.

Из растворов тиосолей щелочных металлов олово может быть выделено с помощью амальгамы натрия.

 Литература

1. Аналитическая химия олова / В.Б. Спиваковский. М.: Наука. 1975. – 250 с.