H2S и соли сильных кислот ?

[Папа_школьника]

Доброе утро всем!

 

Нет ли нестыковки между следующими двумя утверждениями?

1. Слабая сероводородная кислота H₂S вытесняет даже сильные кислоты из растворов солей Ag, Cu, Pb, Cd и Hg, образуя с ними осадки сульфидов, нерастворимые не только в воде, но и в образующейся кислоте.  

     Пример: H₂S + CuSO₄ = CuS + H₂SO₄ 

2. Реагируют с более сильными кислотами нерастворимые в воде сульфиды (кроме Ag₂S, CuS) - с выделением H₂S 

    Пример: 2HCl + FeS = FeCl₂ + H₂S

 

Чисто логически, не должен ли набор металлов совпадать? То есть, сульфиды тех металлов, чьи соли реагируют с H₂S в (1), не должны ведь обратно реагировать с сильными кислотами в (2) с выделением H₂S? Иначе получается, что, например, свинец участвует сразу в 2-х реакциях по (1) и (2):

 

(1) H₂S + PbSO₄ = PbS + H₂SO₄, и обратно

(2) H₂SO₄ + PbS = PbSO₄ + H₂S

 

Возможно просто сульфиды Pb, Cd и Hg не поместились в "кроме..." ввиду нехватки места на странице?

 

И второй вопрос, а что собственно делает H₂S такой особенной, что она даже более сильные кислоты из солей вытесняет?

 

[aversun]

39 минут назад, Папа_школьника сказал:

Доброе утро всем!

Нет ли нестыковки между следующими двумя утверждениями?

1. Слабая сероводородная кислота H₂S вытесняет даже сильные кислоты из растворов солей Ag, Cu, Pb, Cd и Hg, образуя с ними осадки сульфидов, нерастворимые не только в воде, но и в образующейся кислоте.  

     Пример: H₂S + CuSO₄ = CuS + H₂SO₄ 

2. Реагируют с более сильными кислотами нерастворимые в воде сульфиды (кроме Ag₂S, CuS) - с выделением H₂S 

    Пример: 2HCl + FeS = FeCl₂ + H₂S

Все дело здесь в произведении растворимости полученных сульфидов

ПР Ag2S = 6.3*10^-50

ПР CuS = 6.3*10^-36

ПР FeS = 5*10^-18 

Т.е. растворимость на столько мала, что в растворе просто нет ионов с которыми будет реагировать кислота.

FeS со структурой пирротина в кислотах практически не растворяется, а FeS со структурой троилита растворяется.

То же можно сказать о пирите (FeS2) и марказите.

В следствии такой малой растворимости становятся возможны реакции H2S + 2Ag = Ag2S + H2, т.е. потенциал серебра сдвигается на столько, что серебро начинает вытеснять водород.

 

Изменено 2 Марта, 2020 в 07:01 пользователем aversun

[Nemo_78]

1 час назад, Папа_школьника сказал:

Возможно просто сульфиды Pb, Cd и Hg не поместились в "кроме..." ввиду нехватки места на странице?

    Да в пункте "в)" Вашего правила они опущены, видимо, по предполагаемой Вами причине, но в схеме под литерой "В.", как и в пояснении к ней, они уже, как видите, представлены.

 

1 час назад, Папа_школьника сказал:

И второй вопрос, а что собственно делает H₂S такой особенной, что она даже более сильные кислоты из солей вытесняет?

    В принципе, Вам уважаемый aversun уже объяснил, что дело в так называемом "ПР" - произведении растворимости, особой форме константы равновесия, применяемой в случаях фазово-ионных равновесий при растворении малорастворимых ионных соединений.

Вообще, все процессы, протекающие в растворах, основаны на ионных равновесиях. Их оценкой Вашему пока ещё восьмикласснику заниматься, думаю, рановато, но "чаша сия", не волнуйтесь, его не минует, особенно, ежели он уже учится или планирует продолжать обучение в профильном классе. А пока ему проще выучить те самые осадки (соли), выпадающие даже в кислой среде или по-школьному "нерастворимые в кислотах". К таким же относится и сульфат бария, что используется в гравиметрическом анализе (классическая разновидность количественного химанализа) при определении содержания серной кислоты.

   Думаю, что на нынешнем этапе Вашему отпрыску это просто не нужно, т.к. здесь сопрягаются ионное равновесие в растворе слабого электролита (H₂S) и ионное равновесие образования/растворения малорастворимой соли (в Вашем случае - сульфида металла), т.к. количественная оценка этих равновесий - следующий шаг, который не следует слишком торопить.

[Папа_школьника]

3 часа назад, Nemo_78 сказал:

Думаю, что на нынешнем этапе Вашему отпрыску это просто не нужно, т.к. здесь сопрягаются ионное равновесие в растворе слабого электролита (H₂S) и ионное равновесие образования/растворения малорастворимой соли (в Вашем случае - сульфида металла), т.к. количественная оценка этих равновесий - следующий шаг, который не следует слишком торопить.

Спасибо. А вот однако ж в домашке на завтра есть "Закончить уравнения реакций:

FeCl₂ + H₂S = ?

HCl + CuS = ?

Понятно, что чисто механически по указанными правилам это можно сделать (FeCl₂ + H₂S = FeS + HCl, вторая реакция не идет). Но раз уж я взялся быть его репетитором по химии, хотел в идеале найти какой-то способ логически объяснить эти исключения.  А так видимо пока просто придется ему сказать, что H₂S - особый случай, а почему - это вы дети "узнаете в старших классах"

[Nemo_78]

    

1 час назад, Папа_школьника сказал:

Но раз уж я взялся быть его репетитором по химии, хотел в идеале найти какой-то способ логически объяснить эти исключения. 

     Тогда Вам (сначала для себя, что называется) нужно проштудировать какой-нибудь учебник по общей химии, Раздел "Равновесия в растворах электролитов". А уж потом с вопросами выходить, ежели не разберётесь. Так мне кажется... 

[Папа_школьника]

02.03.2020 в 16:22, Nemo_78 сказал:

 Тогда Вам (сначала для себя, что называется) нужно проштудировать какой-нибудь учебник по общей химии, Раздел "Равновесия в растворах электролитов". А уж потом с вопросами выходить, ежели не разберётесь. Так мне кажется... 

Спасибо. Я пошел читать Некрасова, на стр.176 дошёл вот до этого  места.  Первое уравнение я понял - это ситуация, когда столько же молекул распадается на ионы, сколько пар ионов соединяются обратно в молекулы.  

А вот что это за вторая формула? Что означают квадратные скобки? Количество? Или масса, раз упоминается некий "закон действия масс"?  Между скобками подразумевается знак умножения?  Я привык, что количество обозначается N, а умножение  - точкой или звездочкой.  Там словами нигде (ок, нигде рядом) не написано, что эта формула показывает.  Чисто из здравого смысла, означает ли это, что для конкретного электролита в растворе любой концентрации частное от деления произведения количеств ионов на количество нераспавшихся молекул постоянно? Плиз хелп. 

 

[chemister2010]

Квадратные скобочки здесь обозначают молярные концентрации (моль/л). Между ними подразумевается умножение. Оно опущено, как иногда делают в математике типа"xy = x * y".

В данном случае формула показывает взамосвязь концентраций ионов кислоты с недиссоциировавшими молекулами, через константу, которая называется константой диссоциации и приводится в справочниках.

Для произведения растворимости HgS формула будет выглядеть похоже: [Hg²⁺][S^2-]/[HgS] = ПР, где ПР - это константа, называемая произведение растворимости.

[M_GM]

Только что, chemister2010 сказал:

Для произведения растворимости HgS формула будет выглядеть похоже: [Hg²⁺][S^2-]/[HgS] = ПР, где ПР - это константа, называемая произведение растворимости.

В произведение растворимости входит лишь произведение концентраций ионов малорастворимой соли в степенях стехиометрических коэффициентов: ПР(HgS) =  [Hg²⁺][S^2-],  ПР(Bi₂S₃) =  [Bi³⁺]²[S^2-]³, 

--------------------------------

Там словами нигде (ок, нигде рядом) не написано, что эта формула показывает.

------------------------------

Найдите в том же Некрасове раздел, в котором дается представление об обратимой реакции и константе равновесия. Да, К дисс можно считать не зависит от концентрации.

Как и другие К равн, она зависит главным образом от природы вещества и температуры.

Но это все не 8-й класс

Изменено 3 Марта, 2020 в 16:55 пользователем M_GM

[Папа_школьника]

28 минут назад, chemister2010 сказал:

Квадратные скобочки здесь обозначают молярные концентрации (моль/л). Между ними подразумевается умножение. Оно опущено, как иногда делают в математике типа"xy = x * y".

В данном случае формула показывает взамосвязь концентраций ионов кислоты с недиссоциировавшими молекулами, через константу, которая называется константой диссоциации и приводится в справочниках.

Для произведения растворимости HgS формула будет выглядеть похоже: [Hg²⁺][S^2-]/[HgS] = ПР, где ПР - это константа, называемая произведение растворимости.

Спасибо.  Еще немного, и я пойму)

5 минут назад, M_GM сказал:

В произведение растворимости входит лишь произведение концентраций ионов малорастворимой соли в степенях стехиометрических коэффициентов: ПР(HgS) =  [Hg²⁺][S^2-],  ПР(Bi₂S₃) =  [Bi³⁺]²[S^2-]³, 

Отдельное спасибо, а то бы я на этом споткнулся рано или поздно

[Nemo_78]

49 минут назад, Папа_школьника сказал:

Чисто из здравого смысла, означает ли это, что для конкретного электролита в растворе любой концентрации частное от деления произведения количеств ионов на количество нераспавшихся молекул постоянно?

   В состоянии равновесия при постоянной температуре действительно отношение произведения концентраций ионов (продуктов диссоциации) к концентрации непродиссоциировавших молекул (исх. в-ва в уравнении диссоциации) является величиной постоянной и называется константой диссоциации (ионизации).

2)  Пусть Вас не смущает термин "закон действия масс". Это, скорее, дань традиции, а, если точнее, уважения к людям, его сформулировавшим и обосновавшим (Гульдбергу и Вааге). Тем более, что терминология имеет свойство меняться/уточняться со временем. И Д.И. Менделеев называл "вещества" "телами" не потому, что заблуждался, а лишь потому, что так в его времена было принято.

3) Пусть квадратные скобки, заключающие формулы хим. веществ или ионов, Вас не смущают. Так химики обычно обозначают "равновесные концентрации" этих формульных единиц.

4)  Насчёт отсутствия математического знака умножения в формуле Вас, вроде бы, просветили. Ну и некоторую неточность с ПР тоже уже сняли.

 

    За сим, наверное, все Ваши вопросы сняты или что-то упустил?