いいえ、硫化亜鉛 (ZnS) は水に溶けません。これは、溶解度積 (K sp ) 値が低いため、水溶液に不溶な化合物です。 Zn 2+イオンと S 2-イオンの間には強い静電力が存在するため、水への大幅な溶解が妨げられます。
まあ、それは単純な答えでした。ただし、このトピックについては、コンセプトを明確にするために知っておくべきことがいくつかあります。
それでは早速本題に入りましょう。
重要なポイント: ZnS は水に溶けますか?
- 硫化亜鉛 (ZnS) は、亜鉛イオンと硫化物イオンの間に強い静電気力があるため、水に溶けません。
- ZnS は、濃酸やアルカリなどの誘電率の高い極性溶媒にある程度溶解します。
- 水以外の溶媒に対する ZnS の溶解度は一般に限られており、pH、温度、濃度などの要因が溶解度に影響を与える可能性があります。
なぜZnSは水に溶けないのでしょうか？
硫化亜鉛 (ZnS) は、 溶解度が低いため、一般に水に不溶であると考えられています。溶解度積は、飽和溶液中の溶解イオンと固体化合物のバランスの尺度です。 ZnS の場合、平衡は固体状態に向かってシフトし、その結果、水への溶解が制限されます。
ZnS の水への溶解度は約 6.5 ～ 6.9 mg/L です。 ZnS の溶解度の低さは、化合物のイオン性と亜鉛と硫化物イオン間の相互作用によって説明できます。 ZnS は亜鉛カチオン (Zn 2+ ) と硫化物アニオン (S 2- ) から構成されます。 ZnS を水中に入れると、水分子がイオンを取り囲み、水和と呼ばれるプロセスを通じてイオンと相互作用することができます。
ただし、固体状態での亜鉛と硫化物イオン間の引力は、一般に水溶液中での水和力よりも強いです。その結果、固体の ZnS はそのまま残る傾向があり、水中で化合物のごく一部だけがイオンに解離します。
この制限された解離により、溶液中の亜鉛および硫化物イオンの濃度が低くなり、これが ZnS が不溶性であると考えられる理由です。
ZnS は他の溶媒に溶けますか?
硫化亜鉛 (ZnS) は、ベンゼン、ヘキサン、ジエチルエーテルなどの非極性溶媒を含む多くの一般的な溶媒に不溶です。これらの溶媒には、亜鉛と ZnS の硫化物イオン間の強いイオン結合を切断する能力はありません。ただし、ZnS は特定の極性溶媒、特にイオンを効果的に溶媒和できる誘電率が高い溶媒にはある程度溶解します。
ZnS が溶解できる極性溶媒の例には、塩酸 (HCl) や硝酸 (HNO 3 ) などの濃酸、および水酸化ナトリウム (NaOH) 溶液などの特定のアルカリが含まれます。
酸性溶液では、硫化物イオンが水素イオン (H+) と反応して硫化水素ガス (H 2 S) を形成し、溶液から放出されることがあります。この反応により、ZnS の溶解度が効果的に増加します。
ZnS がある程度溶解できる溶媒であっても、他の化合物に比べて溶解度は比較的低いままであることに注意することが重要です。さまざまな溶媒に対する ZnS の正確な溶解度は、温度、濃度、他の物質の存在などの要因によって異なります。
参考文献
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