2) магния
3) цинка (+)
4) бария
Натрия сульфид в водном растворе является источником сульфид-ионов, которые взаимодействуют с ионами цинка с образованием малорастворимого сульфида цинка: Zn2+ + S2− → ZnS↓. Сульфид цинка представляет собой белый осадок с очень низкой растворимостью в воде; именно его образование подтверждает наличие катиона цинка в исследуемой соли.
Сохранение осадка при добавлении разведённой уксусной кислоты служит дополнительным диагностическим критерием. Слабая кислота не обеспечивает заметного растворения ZnS, тогда как более сильные минеральные кислоты способны переводить сульфид в раствор с выделением сероводорода. Сульфат-ион в данной реакции остаётся в растворе и непосредственно не участвует, поэтому реакция является подтверждением подлинности цинковой соли по катиону.
Дифференциальное значение имеют цвет и растворимость образующегося сульфида. Для меди(II) характерен чёрный сульфид меди(II), а ионы магния и бария в обычных условиях не дают аналогичного белого осадка: их сульфиды достаточно растворимы либо гидролизуются в воде. Поэтому сочетание белого цвета и устойчивости осадка к разведённой уксусной кислоте соответствует цинка сульфату.
| Исследуемый катион | Продукт взаимодействия с Na2S | Окраска осадка | Поведение в разведённой уксусной кислоте | Диагностическое значение |
|---|---|---|---|---|
| Zn2+ | ZnS | Белая | Практически не растворяется | Подтверждает наличие цинка |
| Cu2+ | CuS | Чёрная или тёмно-бурая | Устойчив к слабым кислотам | Отличается от ZnS по цвету |
| Mg2+ | Устойчивый MgS обычно не выделяется | Осадок отсутствует либо возможно образование Mg(OH)2 | Специфический сульфидный осадок не оценивается | Реакция не подтверждает магний |
| Ba2+ | Растворимый BaS | Осадок отсутствует | Раствор остаётся без характерного осадка | Реакция не подтверждает барий |
| Pb2+ | PbS | Чёрная | Плохо растворяется | Возможна дифференциация по окраске |
| Критерий идентификации | Образование малорастворимого сульфида | Белый цвет | Сохранение после подкисления слабой кислотой | Совокупность признаков характерна для Zn2+ |
Реакция относится к качественным осадительным реакциям на катион цинка. Для достоверной оценки учитывают одновременно стехиометрию взаимодействия, цвет осадка и его устойчивость к уксусной кислоте. Избыточное подкисление сильной кислотой может изменить результат, поскольку сульфид цинка способен растворяться с образованием сероводорода. Подтверждение сульфат-иона проводят отдельной реакцией, например осаждением бария сульфата.