Реакция минералов мышьяка с сульфидом натрия и щелочью

обсуждение проблем неорганической химии, неорганического материаловедения, химии твердого тела и всего, что с этим связано
inorgancis, materials and solid state chemistry for professionals
Ответить
Lesorubio
Сообщения: 2
Зарегистрирован: Чт ноя 24, 2022 12:33 am

Реакция минералов мышьяка с сульфидом натрия и щелочью

Сообщение Lesorubio » Чт ноя 24, 2022 1:14 am

Привет всем ищущим! Подскажите, почему может не идти реакция сульфидирования одного минерала - Арсендеклуазита:
PbZn(AsO4)OH+2Na2S=PbS+ZnS +Na3AsO4+NaOH
Речь об гидротермальном образовании псевдоморфоз минерала Б по минералу А через реакцию с сульфид анионом (сульфид натрия).
Данных по энергии образования Арсендеклуазита в литературе и интернете нет. Но реакция не идет, при кипячении и при высокой концентрации сульфида натрия тоже, подтверждено экспериментально.
Для похожего минерала Миметезит реакция проходит следующим образом
Pb5(AsO4)3Cl+5Na2S=5PbS+3Na3AsO4+NaCl
Это реакция обмена, растворения миметезита не происходит. Анионы диффундируют в минерал и из минерала. Реакция протекает даже при комнатной температуре, все ясно понятно, подтверждено экспериментально. Энергия гиббса реакции -364,6 кДж/моль. Этот же минерал может растворяться в щелочи в зависимости от ее количества (Реакция выше с сульфидом натрия протекат через эти промежуточные реакции)
Pb5(AsO4)3Cl+20NaOH=5Na2[Pb(OH)4]+3Na3AsO4+NaCl+5H2O
Pb5(AsO4)3Cl+10NaOH=5Pb(OH)2+3Na3AsO4+NaCl
Реакция Арсендеклуазита с щелочью также не идет - не при нагревании, ни при высокой концентрации щелочи
PbZn(AsO4)OH+4NaOH=Pb(OH)2+Zn(OH)2+Na3AsO4
По началу я думал, что цинк и свинец не могут ужиться вместе в одной решетке, но если прокалить Арсендеклуазит, то из него улетит гидроксильная группа и реакция сульфидизации будет возможна, проверено экспериментально.
Что же такого делает гидроксильная группа?
Может еще образуется какое пассивирующее соединение на поверхности, не растворимое в щелочи, но какое?
Отдельно гидроксиды цинка свинца равно как и арсенаты свинца и цинка охотно реагируют с сульфидом натрия.
Еще мысль, что у Арсендеклуазита решетка ромбическая, у Миметезита гексагональная. Может ромбическая просто не позволяет в себе делать такие перемещения как гексагональная?
Может гидролиз сульфида натрия или арсената натрия дает гидроксильные ионы и смещает равновесие в сторону эдуктов?

Мышьяк везде пятивалентный, о реакция ОВР речи нет вроде тут.

Аватара пользователя
bigM
Сообщения: 4662
Зарегистрирован: Ср фев 15, 2017 2:05 am

Re: Реакция минералов мышьяка с сульфидом натрия и щелочью

Сообщение bigM » Чт ноя 24, 2022 8:53 pm

а такая формула допустима Zn(OH)Pb(AsO4)?
Не красота спасёт мир, а транквилизаторы.

Lesorubio
Сообщения: 2
Зарегистрирован: Чт ноя 24, 2022 12:33 am

Re: Реакция минералов мышьяка с сульфидом натрия и щелочью

Сообщение Lesorubio » Сб ноя 26, 2022 2:58 am

В минералогии каждому элементу определено свое место в кристаллической решетке. Для деклуазита М1М2(XO4)(OH) - для этих позиций свои элементы. Но вы частично помогли своим вопросом
Теперь я думаю, что кристаллическая решетка арсендеклуазита такова, что атомы цинка и больше свинца, они находятся в ограниченом количестве на поверхности и выщелачиваются с поверхности гидроксильными группами. Расположение свинца и цинка при этом остается глубже в решетке и полностью перекрывается орбиталями арсената и гидроксила, т.е. сера подходит к поверхности, но расстояние очень далеко до металлов, чтобы сера через слой арсенатов перекрылась эффективно с с металлами орбиталями. Может немного по-дилетанстки, но как то так

Ответить

Вернуться в «неорганическая химия и химия твердого тела / inorganic chemistry»

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и 2 гостя