Сульфид
| |||
| Имена | |||
|---|---|---|---|
| Систематическое имя IUPAC | |||
| Идентификаторы | |||
3D model ( JSmol )
|
|||
| Чеби | |||
| Chemspider | |||
PubChem CID
|
|||
| НЕКОТОРЫЙ | |||
| Характеристики | |||
| С 2− | |||
| Молярная масса | 32.06 g·mol −1 | ||
| Сопряженная кислота | Бисульфид | ||
| Связанные соединения | |||
Другие анионы
|
окись Селенид Теллурид | ||
За исключением случаев, когда отмечены, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
| |||
Сульфид (также сульфид в британском английском ) [ 2 ] это неорганический анион серы с химической формулой s 2− или соединение, содержащее один или несколько s 2− ионы Решения сульфидных солей являются коррозионными. Сульфид также относится к большим семействам неорганических и органических соединений , например, сульфид свинца и диметилсульфид . Сероводород (H 2 с) и бисульфид (SH − ) сопряженные кислоты сульфида.
Химические свойства
[ редактировать ]Сульфид -ион не существует в водных щелочных растворах Na 2 S. [ 3 ] [ 4 ] Вместо этого сульфид превращается в гидросульфид:
- С 2− + H 2 o → sh − + Ох −
При обработке кислотой соли сульфида преобразуются в сероводород :
- С 2− + H + → SH −
- Шнур − + H + → H 2 S
Окисление сульфида является сложным процессом. В зависимости от условий окисление может производить элементарную серу, полисульфиды , политионаты , сульфит или сульфат . Металлические сульфиды реагируют с галогенами , образуя серы соли и металлов.
- 8 мг + 8 I 2 → S 8 + 8 MGI 2
Металлические производные
[ редактировать ]Водные растворы переходных металлов катионы реагируют с сульфидными источниками (H 2 S, NAHS, NA 2 S) для осаждения твердых сульфидов. Такие неорганические сульфиды обычно имеют очень низкую растворимость в воде, и многие из них связаны с минералами с одинаковой составой (см. Ниже). Одним из известных примеров являются ярко -желтые CDS CD или « кадмий желтый ». Черный пятно, образованный на серебре стерлингового серебра, представляет собой Ag 2 S. Такие виды иногда называют солями. Фактически, соединение в сульфидах переходных металлов очень ковалентна, что приводит к их свойствам полупроводника , которые, в свою очередь, связаны с глубокими цветами. Некоторые имеют практическое применение в качестве пигментов, в солнечных батареях и в качестве катализаторов. Гриб Aspergillus Niger играет роль в солюбилизации сульфидов тяжелых металлов. [ 5 ]
Геология
[ редактировать ]Много важных металлических руд - сульфиды. [ 6 ] примеры включают в ( сульфид серебра , киннабар ( ртути , галена ( свинца ) молибденит ( молибдена ) пентландайт ( никеля , себя ) сульфид , сульфид : сульфид ) аргентский сульфид Значительные сульфид) и пирит ( дисульфид железа ) и халькопирит ( железо - меди сульфид ). Эти сульфидные минералы записали информацию (например , изотопы ) окружающей среды во время их образования. Ученые используют эти минералы для изучения окружающей среды в глубоком море или в прошлом Земли. [ 7 ]
Коррозия, вызванная сульфидом
[ редактировать ]Растворенные свободные сульфиды (H 2 S, HS − и с 2− ) являются очень агрессивными видами для коррозии многих металлов, таких как сталь, нержавеющая сталь и медь. Сульфиды, присутствующие в водном растворе, являются ответственными за растрескивание коррозии на напряжении (SCC) стали, а также известны как растрескивание сульфидного напряжения . Коррозия является серьезной проблемой во многих промышленных установках, обрабатывающих сульфиды: сульфидные рудные мельницы, глубокие нефтяные скважины , трубопроводы, транспортирующие искушенные нефтяные и крафт -бумажные фабрики.
Микробиально-индуцированная коррозия (MIC) или биогенная коррозия сульфида также вызвана сульфатами, образующими сульфид, которые испускаются в воздухе и окисляются в серной кислоте с помощью бактерий окисления серы. Биогенная серная кислота реагирует с помощью канализационных материалов и в основном вызывает потерю массы, растрескивание канализационных труб и, в конечном итоге, структурное коллапс. Этот вид ухудшения является основным процессом, влияющим на канализационные системы по всему миру и приводит к очень высоким затратам на реабилитацию.
Окисление сульфида также может образовывать тиосульфат ( s
2 o 2−
3 ), промежуточный вид, ответственный за серьезные проблемы с коррозией стали и нержавеющей стали, в то время как среда также подкисляется производством серной кислоты, когда окисление является более продвинутым.
Органическая химия
[ редактировать ]В органической химии «сульфид» обычно относится к связи C - S - C, хотя термин Thioether менее неоднозначен. Например, диметилсульфид тиоэфира составляет 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, т.е. Метанетиол или метилкаптан.
Дисульфиды
[ редактировать ]Путаница возникает из -за различных значений термина « дисульфид ». Дисульфид молибдена (MOS 2 ) состоит из разделенных сульфидных центров в связи с молибденом в формальном уровне +4 окисления (то есть Мо 4+ и два с 2− ) Дисульфид железа ( пирит , FES 2 ), с другой стороны, состоит из S 2−
2 , или − SS − Дианион, в связи с дивалентным железом в формальном уровне +2 окисления (железо ион: Fe 2+ ) Диметилдисульфид имеет химическое связывание CH 3 -S -S -SCH 3 , тогда как дисульфид углерода не имеет связи S -S, являющаяся S = C = S (аналог линейной молекулы с CO 2 ). Чаще всего в химии серы и в биохимии дисульфидный термин обычно приписывается аналогу серы перекиси -O -O -O-. Дисульфидная связь ( –s - s -) играет важную роль в конформации белков и в каталитической активности ферментов .
Примеры
[ редактировать ]| Формула | Температура плавления (° C) | Температура кипения (° C) | Номер CAS | |
|---|---|---|---|---|
| H 2 с | Сероводород является очень токсичным и коррозионным газом, характеризующимся типичным запахом «гнилой яйца». | −85.7 | −60.20 | 7783-06-4 |
| CDS | Сульфид кадмия может использоваться в фотоэлементах . | 1750 | 1306-23-6 | |
| Полисульфид кальция (« Серная лима ») - это традиционный фунгицид в садоводстве . | ||||
| CS 2 | Дисульфид углерода является предшественником органосульфрных соединений. | −111.6 | 46 | 75-15-0 |
| Пбс | Сульфид свинца используется в инфракрасных датчиках. | 1114 | 1314-87-0 | |
| MOS 2 | Дисульфид молибдена , минеральный молибденит , используется в качестве катализатора для удаления серы из ископаемого топлива; Также в качестве смазки для высокотемпературных и высоких приложений. | 1317-33-5 | ||
| Cl - ch 2 ch 2 –s - ch 2 ch 2 - cl | Серная горчица (горчичный газ) представляет собой органосульфускую соединение (тиоэтер), которое использовалось в качестве химического оружия в первой мировой войне. | 13–14 | 217 | 505-60-2 |
| Ag 2 s | Серебряный сульфид является компонентом серебряного пятно. | 21548-73-2 | ||
| На 2 с | Сульфид натрия , как гидрат, используется при изготовлении крафт -бумаги и в качестве предшественника органосульфрных соединений . | 920 | 1180 | 1313-82-2 |
| Zns | Сульфид цинка используется для 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 имеет применение в фотолюминесцентных полосках для аварийного освещения и световых часовых циферблатов. | 1850 | 1314-98-3 | |
| C 6 H 4 S | Полифениленсульфид является полимером, обычно называемым «сульфаром». Его повторяющиеся единицы связываются вместе с помощью сульфидных (тиоэфирных) связей. | 26125-40-6 25212-74-2 | ||
| SES 2 | Дисульфид селена -это противогрибковое средство , используемое в препаратах против передачи, таких как Selsun Blue . Присутствие высокотоксичного селена в здравоохранении и косметических продуктах представляет собой общую заботу о здоровье и окружающей среде. | <100 | 7488-56-4 | |
| FES 2 | Известный как «Gool's Gold», Pyrite , является обычным минералом. | 600 | 1317-66-4 |
Подготовка
[ редактировать ]Сульфидные соединения могут быть подготовлены несколькими различными способами: [ 8 ]
- Прямая комбинация элементов:
- Пример: Fe ( S ) + S ( S ) → FES ( S )
- Уменьшение сульфата:
- Пример: MGSO 4 ( S ) + 4C ( S ) → MGS ( S ) + 4CO ( G )
- Осаждение нерастворимого сульфида:
- Пример: м 2+ + H 2 s ( g ) → ms ( s ) + 2h + ( aq )
Безопасность
[ редактировать ]Многие сульфиды металлов настолько нерастворимы в воде, что, вероятно, не очень токсичны. Некоторые сульфиды металлов при воздействии сильной минеральной кислоты , включая желудочную кислоту , будут выделять токсический сероводород .
Органические сульфиды очень легко воспламеняются. Когда сульфид горит, он производит газ диоксида серы (SO 2 ).
Сероводород, некоторые из его солей и почти все органические сульфиды имеют сильный и гнилый зловония; Гнитная биомасса выпускает их.
Номенклатура
[ редактировать ]Систематические названия сульфанида и сульфида (2-) , допустимых имен IUPAC , определяются в соответствии с заместительными и аддитивными номенклатурами соответственно. Название сульфид также используется в номенклатуре композиции IUPAC, которая не принимает характер связанного связанного. Примеры такого именования включают дисульфид селена и сульфид титана , которые не содержат сульфидных ионов.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Подпрыгнуть до: а беременный «Сульфид (2–) (Chebi: 15138)» . Химические сущности, представляющие биологический интерес (Chebi) . Великобритания: Европейский институт биоинформатики.
- ^ «Сульфидное английское определение и значение» . Lexico.com. Архивировано из оригинала 2 августа 2019 года . Получено 2022-08-24 .
- ^ Май, премьер -министр; Батка, Д.; Hefter, G.; Könignberger, E.; Роуленд, Д. (2018). «Прощай, с S2-». Химический Коммуникация 54 (16): 1980–1983. doi : 10.1039/c8cc00187a . PMID 29404555 .
- ^ Мейер, б; Уорд, K; Кошлап, К; Питер, Л (1983). «Вторая постоянная диссоциации сероводорода». Неорганическая химия . 22 (16): 2345. DOI : 10.1021/IC00158A027 .
- ^ Харбхаджан Сингх (17 ноября 2006 г.). Микормиедиация: грибковая биоремедиация . Джон Уайли и сыновья. п. 509. ISBN 9780470050583 .
- ^ Воган, DJ; Крейг, младший «Минеральная химия металлических сульфидов» издательство Кембриджского университета, Кембридж: 1978. ISBN 0-521-21489-0 .
- ^ Цанг, мужчина-Инь; Инагаки, Фумио (2020-05-29). «Микробная жизнь глубоко под морским днем - история не сдаваться» . Границы для молодых умов . 8 : 70. DOI : 10.3389/fry.2020.00070 . ISSN 2296-6846 .
- ^ Аткинс; Шрайвер (2010). Неорганическая химия (5 -е изд.). Нью -Йорк: WH Freeman & Co. p. 413.
Внешние ссылки
[ редактировать ]
СМИ, связанные с сульфидами в Wikimedia Commons
