ximia.org - сайт о химии для химиков
РАЗДЕЛЫ САЙТА
Разная химия
Неорганическая
Органическая
Биологическая
Наглядная биохимия
Токсикологическая

База знаний
Химическая энциклопедия
Справочник по веществам
Таблица Д.И. Менделеева
Гетероциклические соед.
Теплотехника
Углеводы

Партнёры по химии
Всё об Алхимии

Химия в жизни
Каталог предприятий

Дополнительно
Лекарственные средства Фармацевтический справ.
 
Всё о Химии - Ximia.org

СУЛЬФИДЫ НЕОРГАНИЧЕСКИЕ


Алфавитный указатель: А Б В Г Д Е Ж З И К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я


СУЛЬФИДЫ НЕОРГАНИЧЕСКИЕ, соед. серы с металлами, а также с более электроположит. неметаллами. Бинарные сульфиды (С.) могут рассматриваться как соли сероводородной к-ты H2S (см. Сероводород)-средние, напр. 4091-31.jpg4091-32.jpg4091-33.jpg, и кислые, или гидросульфиды, MHS, M(HS)2. Существуют полисульфиды, содержащие связи S—S, напр.: 4091-34.jpgи, 4091-35.jpg где n > 1,4091-36.jpg, где n > 3.

Известны также двойные С., напр. фазы Шеврёля, Ag3AsS3, CuSbS2, нек-рые из них используют как полупроводниковые материалы, оксисульфиды переходных металлов MOS и M2O2S, сульфидогалогениды, напр. SbSI (сегнетоэлектрик).

По типу хим. связи С. можно разделить на три осн. группы. К первой относят С. s-элементов-щелочных и щел.-зем. металлов, Mg, для к-рых характерна ионно-кова-лентная связь с нек-рым преобладанием ионной составляющей. M2S кристаллизуются в структуре типа антифлюорита, МIIS-в структурах типа NaCl с высокими координац. числами для S(6, 8). Эти С. имеют относительно высокие DHобр, т-ры плавления (табл. 1), солеподобны, бесцветны, гигроскопичны. Многие из них раств. в воде с разложением (С. щелочных металлов, BaS), образуют кристаллогидраты. Окисляются кислородом воздуха, Н2О2 и др. до сульфатов, легко разлагаются НС1, HNO3 и H2SO4 на холоду. Полисульфиды химически менее стойки, чем простые С., причем их устойчивость уменьшается с повышением содержания в них S. При нагр. легко разлагаются на S и простые С.

Ко второй группе относят С. d-металлов и f-металлов с составами MS, M5S7, M3S4, M2S3, MS2, MS3 и др. У низших С. хим. связь носит преим. металлич. характер, у высших-ионно-ковалентный.

4091-37.jpg

Кристаллизуются в разл. структурах, для соед. M2S3 характерен полиморфизм. В табл. 2 представлены С. с кубич. структурой - MS (типа NaCl, пространств. группа Fm3m, z = 4) и M2S3 (типа Th3P4, пространств. группа I43d, z = 4), а также с гексагон. MS2 (типа CdI2, пространств. группа 4091-38.jpg, z = 1). Термическая устойчивость С. этой группы достаточно высока и снижается с увеличением содержания S. В воде не раств., разлагаются горячими конц. НСl и H2SO4, а также бромной водой, царской водкой. Окисляются при нагревании на воздухе до оксидов и основных сульфатов.

4091-39.jpg

К третьей группе относят С. p-элементов (табл. 3), а также близкие к ним сульфиды Zn, Cd, Hg, Cu2S, Ag2S. Хим. связь в них ковалентно-ионная, причем вклад ковалентной составляющей повышается с увеличением номера группы. Многие из этих С. имеют сложные каркасные и слоистые кристаллич. структуры с невысоким координац. числом для атома S., Как правило, эти С. химически нестойки, мн. реагируют с влагой воздуха, легко раств. минер. к-тами, быстро окисляются при нагр. на воздухе, в воде практически не растворяются.

4091-40.jpg

По физ. св-вам С. можно разделить на след. группы: диэлектрики (С. щелочных, щел.-зем. металлов, Mg, Al, Be); полупроводники (С. p-элементов, высшие С. d- и f-элементов, Cu2S, Ag2S, ZnS, CdS, HgS); С. с металлич. проводимостью (низшие С. d- и f-элементов MS); сверхпроводники (напр., La3S4 с критич. т-рой 8,25 К, фазы Шеврёля МnМо6S8, где M-Ag, Си и др.). Они м. б. диамагниты (С. s-и р-элементов), парамагнитны (низшие С. d- и f-элементов), антиферро-, ферри- и ферромагнитны (напр., железа сульфиды). Однако С. часто бывают нестехиометрич. соединениями, иногда с широкими областями гомогенности, что оказывает влияние на физ. св-ва С.

С. получают взаимод. простых в-в в вакууме или инертной атмосфере, р-цией H2S с металлами, их оксидами, гидроксидами или солями, восстановлением сульфатов углем, Н2, прир. газом, термич. разложением высших С. или их восстановлением Н2. Монокристаллы выращивают направленной кристаллизацией из расплава, осаждением из паровой фазы, хим. транспортными р-циями, методом Фрерихса (взаимод. паров металла с H2S), зонной плавкой. Пленки получают осаждением из паровой фазы, методом мол.-лучевой эпитаксии, хим. осаждением из газовой фазы, осаждением из водных р-ров.

Многие С. встречаются в природе в виде минералов, напр. пирит (железный колчедан) FeS2, сфалерит ZnS, халькопирит CuFeS2, галенит PbS, образуют полиметаллич. сульфидные руды.

Природные С.-исходное сырье для получения металлов, а также H2SO4 и сульфатов (FeS2). С. используют в кожев. пром-сти для удаления волос со шкур (BaS, Na2S, BaS2), как основу люминофоров и полупроводники, полисульфиды Са и Ва-для борьбы с вредителями в с. х-ве, сульфиды Ва и Zn- компоненты литопона. С, нек-рых РЗЭ перспективны как материалы для высокотемпературных термогенераторов, как оптич., магн. и полупроводниковые материалы. См. также Натрия сульфиды, Свинца халькогениды, Сурьмы халькогениды, Цинка халькогениды и др.


===
Исп. литература для статьи «СУЛЬФИДЫ НЕОРГАНИЧЕСКИЕ»:
Самсонов Г. В., Дроздова С. В., Сульфиды, М., 1972.

И. Н. Один.

Страница «СУЛЬФИДЫ НЕОРГАНИЧЕСКИЕ» подготовлена по материалам химической энциклопедии.

 

Всё о Химии для учеников, учителей, студентов и просто химиков