Sulfide chì(II)

Sulfide chì(II) hay chì(II) sulfide là một hợp chất vô cơ có công thức PbS. PbS, còn được gọi là galena, là quặng chính và hợp chất quan trọng nhất của chì. Chất này thuộc loại bán dẫn.

Quá trình hình thành, tính chất cơ bản, và vật liệu liên quan

Khi khí H₂S hoặc muối sulfide được thêm vào dung dịch chứa các ion chì, phản ứng tạo ra kết tủa PbS màu đen:

Pb + H₂S → PbS↓ + 2H

Hằng số cân bằng của phản ứng này là 3×10M. Phản ứng tạo ra hiện tượng đổi màu đột ngột từ không màu hoặc trắng sang đen, và từng được sử dụng trong phân tích vô cơ chất lượng. Sự hiện diện của khí hydro sulfide hoặc ion sulfide có thể được phát hiện bằng cách dùng giấy quỳ tẩm dung dịch chì(II) axetat.

Tương tự như các hợp chất chì khác như PbSe và PbTe, PbS là một chất bán dẫn. Thực tế, chì(II) sulfide là chất bán dẫn đầu tiên được sử dụng. PbS kết tinh theo cấu trúc natri chloride, khác với nhiều chất bán dẫn IV-VI khác.

Kể từ khi PbS trở thành quặng chính của chì, đã có nhiều nỗ lực để chuyển hóa nó. Một quy trình quan trọng bao gồm luyện kim PbS và sau đó làm giảm để tạo ra oxit. Các phương trình cho hai bước này như sau:

2PbS + 3O₂ → 2PbO + 2SO₂↑

PbO + C → Pb + CO↑

Khí lưu huỳnh điôxit được chuyển hóa thành axit sunfuric.

Các hạt nano chứa gốc sulfide và chấm lượng tử chì đã được nghiên cứu sâu rộng. Truyền thống sản xuất các vật liệu này thường bao gồm việc kết hợp các muối chì với nhiều nguồn gốc sulfide khác nhau. Gần đây, các hạt nano PbS đã được xem xét cho ứng dụng trong các tế bào năng lượng mặt trời.