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Home Chimica

Solfuro di zinco

di Chimicamo
13 Gennaio 2022
in Chimica, Chimica Generale
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solfuro di zinco-chimicamo

solfuro di zinco-chimicamo

Il solfuro di zinco è un composto inorganico con formula ZnS che si trova in natura in due forme polimorfiche: sfalerite e wurtzite. Questi due minerali costituiscono la maggiore fonte di zinco

Sommario nascondi
1 Solubilità
2 Proprietà
3 Sintesi
4 Reazioni
5 Usi

Solubilità

È un sale poco solubile e ha un prodotto di solubilità pari a 2.5 · 10-22

Si dissocia secondo l’equilibrio eterogeneo:

ZnS(s) ⇄ Zn2+(aq) + S2-(aq)

L’espressione del prodotto di solubilità è:

Kps = [Zn2+][S2-]

Detta x la solubilità molare all’equilibrio si ha:

[Zn2+][S2-]

Sostituendo nell’espressione del Kps:

Kps = 2.5 · 10-22 = (x)(x) = x2

Da cui x  = √2.5 · 10-22 = 1.6 · 10-11 mol/L

pertanto la solubilità espressa in g/L vale 1.6 · 10-11  mol/L ·97.474 g/mol g/mol = 1.6· 10-9  g/L

Proprietà

Il solfuro di zinco è polvere di colore da bianco a grigio-bianco o giallo pallido.

È solubile in acidi minerali, e insolubile in alcali. Ha una durezza nella scala di Mohs pari a 3 e una densità di 4-4.1 g/cm3.

È  un semiconduttore il cui gap energetico tra le due bande è nel composto puro di circa 350 kJ/mol . Con l’aggiunta di poche ppm di attivatore adatto, mostra una forte fosforescenza

Quando è utilizzato argento come attivatore, il colore risultante è blu brillante, con un massimo di 450 nm.

Il manganese produce un colore rosso-arancione a circa 590 nm mentre il rame porta a un lungo bagliore di colore verdastro al buio.

Sintesi

Il solfuro di zinco è ottenuto in genere da materiali di scarto come materiali di fonderia.

  Arsina

Può essere ottenuto dalla reazione tra ossido di zinco e solfuro di idrogeno alla temperatura di 450-550°C.

ZnO + H2S → ZnS + H2O

In laboratorio può essere ottenuto da una reazione di precipitazione facendo reagire un sale solubile di zinco come il cloruro di zinco e un solfuro solubile come quello di sodio:

ZnCl2(aq) + Na2S(aq) → ZnS(s) + 2 NaCl(aq)

Reazioni

Reagisce con:

  • ossigeno per dare ossido di zinco e anidride solforosa

2 ZnS + 3 O2 → 2 ZnO + 2 SO2

  • acido cloridrico per dare cloruro di zinco e solfuro di idrogeno:

ZnS + 2 HCl → ZnCl2 + H2S

  • acido solforico concentrato e a caldo per dare solfato di zinco e anidride solforosa:

ZnS + 4 H2SO4 → ZnSO4 + SO2 + 4 H2O

  • fosfuro di alluminio per dare fosfuro di zinco e solfato di alluminio:

3 ZnS + 2 AlP→ Zn3P2 + Al2S3

Usi

L’uso più comune del solfuro di zinco è come pigmento per vernici, plastica, carta e gomma.

Il litopone, una miscela di ZnS e solfato di bario è un pigmento ampiamente utilizzato per vernici a bassa brillantezza.

È  utilizzato per sistemi di rivestimento sensibili all’abrasione, composti in poliestere per autoveicoli e nelle vernici a polimerizzazione U.V. per un indurimento rapido e completo di film di vernice spessi. Nella carta, può essere utilizzato in combinazione con sbiancanti ottici per produrre carte estremamente luminose.

Per la sua fosforescenza  è usato per diverse applicazioni elettroniche e decorative e, per l’assenza di tossicità, in cosmetici che appaiono luminosi al buio

Tags: fosforescenzapigmentosemiconduttorisfalerite

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Il Progetto Chimicamo

Massimiliano Balzano, ideatore e creatore di questo sito; dottore di Scienza e Ingegneria dei Materiali presso l’Università Federico II di Napoli. Da sempre amante della chimica, è cultore della materia nonché autodidatta. Diplomato al Liceo Artistico Giorgio de Chirico di Torre Annunziata.


Maurizia Gagliano, ha collaborato alla realizzazione del sito. Laureata in Chimica ed iscritta all’Ordine professionale. Ha superato il concorso ordinario per esami e titoli per l’insegnamento di Chimica e Tecnologie Chimiche. Docente.

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