Сульфид

редактировать
Эта статья посвящена аниону серы в целом. Для органического соединения, также называемого сульфидом, см. Тиоэфир. Для использования в других целях, см Сульфид (значения).
Сульфид
Формула сульфида
Имена
Систематическое название ИЮПАК Сульфид (2-) (добавка), рекомендуемое название Сульфандиид (заместитель), не часто, редко используется, иногда генерируется автоматическим программным обеспечением номенклатуры в органической химии
Идентификаторы
Количество CAS
3D модель ( JSmol )
ЧЭБИ
ChemSpider
PubChem CID
UNII
ИнЧИ
  • ИнЧИ = 1С / С / q-2 проверитьY Ключ: UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N проверитьY
Улыбки
  • [S--]
Характеристики
Химическая формула S2−
Молярная масса 32,06  г моль -1
Конъюгированная кислота Бисульфид
Родственные соединения
Другие анионы оксид селенид теллурид
Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
Ссылки на инфобоксы

Сульфид ( британский английский и сульфид) является неорганическим анионом из серы с химической формулой S 2- или соединение, содержащее один или более S 2- ионов. Растворы сульфидных солей агрессивны. Сульфид также относится к химическим соединениям большого семейства неорганических и органических соединений, например сульфиду свинца и диметилсульфиду. Сероводород (H 2 S) и бисульфид (SH -) - кислоты, сопряженные с сульфидом.

СОДЕРЖАНИЕ
  • 1 Химические свойства
  • 2 Производные металлов
  • 3 Геология
  • 4 Коррозия, вызванная сульфидом
  • 5 Органическая химия
  • 6 дисульфидов
  • 7 Примеры
  • 8 Подготовка
  • 9 Безопасность
  • 10 Номенклатура
  • 11 Источники
  • 12 Внешние ссылки
Химические свойства

Сульфид-ион S 2- не существует в водных щелочных растворах Na 2 S. Вместо этого сульфид превращается в гидросульфид:

S 2− + H 2 O → SH - + ОН -

При обработке кислотой сульфидные соли превращаются в сероводород :

S 2− + H + → SH -
SH - + H + → H 2 S

Окисление сульфида - сложный процесс. В зависимости от условий окисление может давать элементарную серу, полисульфиды, политионаты, сульфит или сульфат. Сульфиды металлов реагируют с галогенами с образованием серы и солей металлов.

8 MgS + 8 I 2 → S 8 + 8 MgI 2
Производные металлов

Водные растворы катионов переходных металлов реагируют с источниками сульфидов (H 2 S, NaHS, Na 2 S) с осаждением твердых сульфидов. Такие неорганические сульфиды обычно имеют очень низкую растворимость в воде, и многие из них относятся к минералам с таким же составом (см. Ниже). Одним из известных примеров является ярко-желтый вид CdS или « желтый кадмий ». Черный налет на стерлинговом серебре - это Ag 2 S. Такие частицы иногда называют солями. Фактически, связь в сульфидах переходных металлов является сильно ковалентной, что обуславливает их полупроводниковые свойства, которые, в свою очередь, связаны с глубокими цветами. Некоторые из них имеют практическое применение в качестве пигментов, солнечных элементов и катализаторов. Гриб Aspergillus niger играет роль в солюбилизации сульфидов тяжелых металлов.

Геология
Основная статья: сульфидный минерал

Многие важные металлические руды представляют собой сульфиды. Значительные примеры включают в себя: аргентит ( серебро сульфида), киноварь ( ртуть сульфидных), галенит ( свинец сульфида), молибденит ( молибден сульфида), пентландитовый ( никель - сульфидных), Реальгар ( мышьяк сульфид), и антимонит ( сурьма ), сфалерит ( цинк сульфида) и пирит ( железный дисульфид), и халькопирит ( железо - медь сульфид).

Коррозия, вызванная сульфидом

Растворенные свободные сульфиды (H 2 S, HS - и S 2-) являются очень агрессивными веществами для коррозии многих металлов, таких как сталь, нержавеющая сталь и медь. Сульфиды, присутствующие в водном растворе, ответственны за коррозионное растрескивание стали под напряжением (SCC), которое также известно как сульфидное растрескивание под напряжением. Коррозия является серьезной проблемой во многих промышленных установках, перерабатывающих сульфиды: мельницы по производству сульфидной руды, глубокие нефтяные скважины, трубопроводы, транспортирующие закисленную нефть, фабрики по производству крафт-бумаги.

Микробиологическая коррозия (MIC) или биогенная сульфидная коррозия также вызываются сульфатредуцирующими бактериями, производящими сульфид, который выделяется в воздух и окисляется в серной кислоте сероокисляющими бактериями. Биогенная серная кислота вступает в реакцию с канализационными материалами и, как правило, вызывает потерю массы, растрескивание канализационных труб и, в конечном итоге, обрушение конструкции. Такое ухудшение состояния является серьезным процессом, влияющим на канализационные системы во всем мире и приводящим к очень высоким затратам на восстановление.

Окисление сульфида также может образовывать тиосульфат ( S 2- 3) промежуточный компонент, ответственный за серьезные проблемы точечной коррозии стали и нержавеющей стали, в то время как среда также подкисляется за счет производства серной кислоты, когда окисление более продвинуто.

Органическая химия

В органической химии «сульфид» обычно относится к связи C – S – C, хотя термин тиоэфир менее неоднозначен. Например, диметилсульфид тиоэфира представляет собой CH 3 –S – CH 3. Полифениленсульфид (см. Ниже) имеет эмпирическую формулу C 6 H 4 S. Иногда термин сульфид относится к молекулам, содержащим функциональную группу –SH. Например, метилсульфид может означать CH 3 –SH. Предпочтительным дескриптором для таких SH-содержащих соединений является тиол или меркаптан, то есть метантиол или метилмеркаптан.

Дисульфиды

Путаница возникает из-за разных значений термина « дисульфид ». Дисульфид молибдена (MoS 2) состоит из отдельных сульфидных центров в ассоциации с молибденом в формальной степени окисления +4 (то есть Mo 4+ и два S 2-). Дисульфид железа ( пирит, FeS 2), с другой стороны, состоит из S2- 2или - S – S - дианион в ассоциации с двухвалентным железом в формальной степени окисления +2 (ион двухвалентного железа: Fe 2+). Диметилдисульфид имеет химическое связывание CH 3 –S – S – CH 3, тогда как сероуглерод не имеет связи S – S, будучи S = ​​C = S (аналог линейной молекулы CO 2). Чаще всего в химии серы и в биохимии термин дисульфид обычно приписывается серному аналогу пероксидной связи –O – O–. Дисульфид связь (-S-S-) играет главную роль в конформации белков, а в каталитической активности ферментов.

Примеры
Формула Точка плавления (° C) Точка кипения (° C) Количество CAS
H 2 S Сероводород - очень токсичный и едкий газ, с характерным запахом «тухлого яйца». -85,7 −60,20 7783-06-4
CdS Сульфид кадмия можно использовать в фотоэлементах. 1750 г. 1306-23-6
Полисульфид кальцияизвестковая сера ») - традиционный фунгицид в садоводстве.
CS 2 Сероуглерод является предшественником сероорганических соединений. −111,6 46 75-15-0
PbS Сульфид свинца используется в инфракрасных датчиках. 1114 1314-87-0
МоС 2 Дисульфид молибдена, минерал молибденит, используется в качестве катализатора для удаления серы из ископаемого топлива; также как смазка для применения в условиях высоких температур и высокого давления. 1317-33-5
Cl – CH 2 CH 2 –S – CH 2 CH 2 –Cl Серный иприт (горчичный газ) - это сероорганическое соединение (тиоэфир), которое использовалось в качестве химического оружия во время Первой мировой войны. 13–14 217 505-60-2
Ag 2 S Сульфид серебра является компонентом потускнения серебра. 21548-73-2
Na 2 S Сульфид натрия в виде гидрата используется в производстве крафт- бумаги и в качестве предшественника сероорганических соединений. 920 1180 1313-82-2
ZnS Сульфид цинка используется для изготовления линз и других оптических устройств в инфракрасной части спектра. ZnS, легированный серебром, используется в альфа-детекторах, в то время как сульфид цинка со следами меди находит применение в фотолюминесцентных полосах для аварийного освещения и светящихся циферблатах часов. 1185 1314-98-3
C 6 H 4 S Полифениленсульфид - это полимер, обычно называемый «сульфар». Его повторяющиеся звенья связаны вместе сульфидными (тиоэфирными) связями. 26125-40-6 25212-74-2
SeS 2 Дисульфид селена - это противогрибковое средство, используемое в препаратах против перхоти, таких как Selsun Blue. Присутствие высокотоксичного селена в продуктах здравоохранения и косметики представляет собой общую проблему для здоровья и окружающей среды. lt;100 7488-56-4
FeS 2 Пирит, известный как «золото дураков», является обычным минералом. 600 1317-66-4
Подготовка

Сульфидные соединения можно получить несколькими способами:

  1. Прямое сочетание элементов:
    Пример: Fe ( s) + S ( s) → FeS ( s)
  2. Восстановление сульфата:
    Пример: MgSO 4 ( с) + 4С ( ы) → MgS ( ы) + 4CO ( г)
  3. Осаждение нерастворимого сульфида:
    Пример: М 2+ + Н 2 S ( г) → MS ( ы) + 2H +( водн)
Безопасность

Многие сульфиды металлов настолько нерастворимы в воде, что, вероятно, не очень токсичны. Некоторые сульфиды металлов при воздействии сильной минеральной кислоты, в том числе желудочной кислоты, выделяют токсичный сероводород.

Органические сульфиды легко воспламеняются. При сгорании сульфида образуется газообразный диоксид серы (SO 2).

Сероводород, некоторые его соли и почти все органические сульфиды имеют сильный гнилостный запах; гниющая биомасса высвобождает их.

Номенклатура

Систематические названия сульфандиид и сульфид (2-), действительные названия IUPAC, определяются согласно заместительной и аддитивной номенклатуре, соответственно. Однако название сульфид также используется в номенклатуре композиций ИЮПАК, которая не принимает во внимание природу вовлеченного связывания. Примеры такого наименования включают дисульфид селена и сульфид титана, которые не содержат сульфид-ионы.

использованная литература
внешние ссылки
  • СМИ, связанные с сульфидами, на Викискладе?
Последняя правка сделана 2023-03-20 05:10:20
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте