khimie.ru

Полученный сульфид свинца, после сушки не проводит электрического тока и ведет себя как типичный изолятор. Получение сульфида свинца. Налейте в стакан 15 мл 0,4-молярного раствора тиомочевины (NH₂)₂CS и 0,2-молярного раствора ацетата свинца (II). Поставьте в стакан вертикально чистую стеклянную пластинку, добавьте концентрированного раствора щелочи и слегка нагрейте при перемешивании. Через 10 мин извлеките пластинку, покрытую черной пленкой сульфида свинца, промойте ее водой и высушите. Если нет готовой тиомочевины, то ее можно приготовить из роданида аммония. Поместите 1 г NН₄SСN в пробирку и нагрейте ее до 180 °С. В результате реакции изомеризации получается тиомочевина. Тиомочевина образует комплексное соединение с ацетатом свинца, которое разрушается щелочью. Из продуктов разложения образуется сульфид свинца.

Если опыт проведен хорошо, то поверхность становится зеркальной. Закрепите полученную пластинку между двумя контактами и пропустите ток. Он пойдет также, как и через металлическую пластинку, только сопротивление будет выше. Осветите пластинку с близкого расстояния электрической лампочкой — сопротивление пленки уменьшится. Это вещество — полупроводник.

Многие вещества в кристаллическом состоянии не имеют постоянного состава. Это оксиды металлов, сульфиды, карбиды, нитриды и другие. Большинство этих веществ — полупроводники. Сульфид свинца — также нестехиометрическое соединение. В реальном кристалле на один атом свинца приходится от 0,9995 до 1,0005 атома серы. В кристалле очень много атомов (их число можно вычислить по закону Авогадро), и различие в стехиометрии оказывается существенным. Чем меньше в кристалле атомов серы, тем больше свободных электронов — носителей тока, тем выше проводимость.

Состав нестехиометрических соединений можно регулировать. Если нагреть вместе с сульфидом свинца металлический свинец до высокой температуры, сульфид будет поглощать пары свинца и электропроводность его увеличится в тысячу раз. Сульфид свинца обладает высокой чувствительностью к свету, и под действием световой энергии в кристаллической решетке этого соединения возрастает концентрация носителей тока.