Почему сульфид цинка растворяется в соляной кислоте, а сульфид меди нет? и в какой кислоте растворяется сульфид меди?

Различия в растворимости сульфидов металлов в кислотах объясняются их произведением растворимости (ПР) и химическим равновесием в растворе. Почему сульфид цинка ( $ZnS$) растворяется? Сульфид цинка относится к группе сульфидов, которые растворимы в разбавленных минеральных кислотах (таких как $HCl$ или $H_{2}S{O}_4$).

1. Равновесие: В системе существует равновесие между твердой фазой и ионами в растворе:
   $Zn{S}_{\left(тв\right)}Z{n}_{(р-р)}^{2+}+S_{(р-р)}^{2-}$ Действие кислоты: Ионы водорода ( $H^{+}$) из соляной кислоты связываются с сульфид-ионами ( $S^{2-}$), образуя слабый электролит — сероводород ( $H_{2}S$), который улетает в виде газа:
   $S^{2-}+2H^{+}{H}_{2}S$ Сдвиг равновесия: Поскольку концентрация $S^{2-}$ в растворе резко падает, равновесие смещается вправо (согласно принципу Ле Шателье), и осадок продолжает растворяться до полного исчезновения. Значение ПР для $ZnS$ составляет примерно $1,6\cdot {10}^{-24}$, что позволяет кислоте «разрушить» эту кристаллическую решетку.

Почему сульфид меди ( $CuS$) не растворяется? Сульфид меди обладает экстремально низкой растворимостью. Его ПР составляет около $6\cdot {10}^{-36}$, что на 12 порядков меньше, чем у сульфида цинка.

• Прочность связи: Связь между медью и серой настолько прочна, а концентрация ионов $S^{2-}$ над осадком настолько ничтожна, что даже высокой концентрации ионов $H^{+}$ в соляной кислоте недостаточно для того, чтобы связать их в сероводород и сдвинуть равновесие. Термодинамика: Энергии гидратации ионов не хватает для компенсации энергии разрушения кристаллической решетки $CuS$ в неокислительной среде.

В какой кислоте растворяется сульфид меди? Для растворения сульфида меди требуются кислоты-окислители или смеси, способные воздействовать не на катион, а на сульфид-анион, окисляя его до элементарной серы или сульфат-иона.

1. Азотная кислота (концентрированная или горячая разбавленная):
   Азотная кислота окисляет сера-ион, что необратимо разрушает структуру осадка:
   $3CuS+8HN{O}_{3}3Cu(N{O}_3{)}_2+3S\mathrm{+2}NO\mathrm{+4}{H}_{2}O$При длительном кипячении сера может окислиться дальше до серной кислоты. Царская водка:
   Смесь концентрированных азотной и соляной кислот растворяет $CuS$ еще эффективнее за счет сочетания окислительных свойств азотной кислоты и способности хлорид-ионов образовывать устойчивые комплексы с медью. Концентрированная серная кислота (при нагревании):
   Она также выступает в роли окислителя:
   $CuS+4H_{2}S{O}_{4}CuS{O}_4+4S{O}_2\mathrm{+4}{H}_{2}O$

Я могу составить для вас таблицу растворимости основных сульфидов ( $FeS$, $PbS$, $HgS$) в различных типах кислот для подготовки к лабораторной работе или экзамену. Хотите, чтобы я это сделал?