Сульфіди і гідросульфіди. Гідросульфід і сульфід амонію



До сульфидам належать органічні та неорганічні хімічні сполуки, атом сірки в їх молекулі з’єднаний з металами або деякими неметалами. Для неорганічних сульфідів характерними сполуками є сірководень (H2S), що відноситься до класу кислот, і сульфід амонію (формула (NH4) 2S), що належить до класу солей. Також сульфіди металів і неметалів c загальною формулою KxSy (де K – це катіон металу або неметалла, а S – кислотний залишок сірководневої кислоти, x і y – кількість катіонів металу та аніонів кислотного залишку в молекулі, відповідно), відносяться до класу солей. Наприклад, сульфід заліза (II) FeS. Органічні сульфіди – це хімічні речовини, атом сірки в їх молекулі пов’язаний з вуглеводневими радикалами. Це меркаптіди (тіоефіри), їх загальна формула RSR ‘, а R і R’ – вуглеводневі радикали.

Всі хімічні сполуки, в молекулах яких атом металу, а також атоми деяких неметалів (бор В, фосфор Р, кремній Si, миш’як As), пов’язані з атомом сірки (S) зі ступенем окислення, рівної мінус 2, зазвичай вважаються солями сірководневої кислоти H2S. Неорганічні сульфіди (крім H2S), наприклад, сульфід амонію або сульфід бору, слід відносити до середніх солям, так як в сірководневої кислоті обидва водневих атома заміщені іншими катіонами. Якщо в сірководневої кислоті тільки один атом заміщений на катіони (що характерно для лужноземельних і лужних металів), то утворена сіль буде кислою сіллю. Прикладами неорганічних гідросульфідів (інакше бісульфідов) можуть бути такі сполуки, як гідросульфід амонію (формула NH4HS) або гідросульфід натрію (NaHS). У молекулах гідросульфідів, на відміну від сульфідів, кислотним залишком або аніоном є HS-. До органічних гідросульфіди можна віднести меркаптани (Тіоспирти і Меркаптани) із загальною формулою RSH, де R – радикал вуглеводневий. Меркаптіди і меркаптани характеризуються обширною номенклатурою, тому вони вимагають додаткового розгляду.

Більшість сульфідів мають яскраве забарвлення. У воді добре розчиняються тільки сульфід амонію і сульфіди лужних металів. Практично не розчиняються у воді сульфіди інших металів. Так як сульфіди є солями слабкою сірководневою кислоти, то їх розчинні у воді представники можуть піддаватися гідролізу.
Для сульфідів, утворених металами з високим ступенем окислення або, якщо їх гідроксиди відносяться до слабких підстав (наприклад, Cr2S3, Al2S3 та інші), частіше гідроліз протікає необоротно. Сульфіди є помірними восстановителями, вступають в реакцію з киснем повітря при підвищених температурах з утворенням солей, в яких атом сірки має більш високу ступінь окислення, наприклад, сульфати і діоксид сірки. Сульфід амонію використовується у фотографії, у текстильному виробництві. Сульфіди застосовуються в якості напівпровідникових матеріалів, люмінофорів, в медицині, в сільському господарстві.

Сульфіди можна отримувати різними методами. Сульфід амонію (відомо також інша назва цієї солі – сульфід діамонію) отримують взаємодією сірководню з надмірною кількістю аміаку: H2S + 2 NH3 – (NH4) 2S. Більш стійкою сіллю сірководневої кислоти є сульфід заліза FeS, який може розкладатися тільки при нагріванні у вакуумі, виходить він (це один з багатьох відомих способів) в результаті необоротної реакції сірки з залізом: Fe + S – FeS.

Молекулярна маса сульфіду амонію становить 68,14 а. е. м. Брутто-формула за системою Хілла записується у вигляді: H8N2S. За зовнішнім виглядом сіль нагадує безбарвні кристали. Сульфід амонію при 20 ° С добре розчинний у воді. Розчинний в етиловому спирті. Це гігроскопічна речовина, здатне поглинати вологу. У вільному стані сульфід амонію не отримана. Так як (NH4) 2S є нестійкою сіллю, то водні розчини його наближені гідросульфіди і, таким чином, складаються в основному з суміші NH3 і NH4HS, а водні розчини (NH4) 2S являють собою безбарвну рідину із запахом аміаку і сірководню. Реакція розчину лужна з рН до 9,3. Кристали твердої солі неможливо виділити, навіть при сильному охолодженні розчину. В результаті окислення киснем повітря і утворення полісульфідів, розчин сульфіду амонію швидко жовтіє. Тому розчин сульфіду слід зберігати в склянці, заповненої до самої пробки, а також щільно закупореній.

Молекулярна маса гидросульфида амонію становить 51,11 а. е. м. Брутто-формула за системою Хілла записується у вигляді: H5NS. Сіль за зовнішнім виглядом являє собою безбарвні кристали ромбічної форми. Щільність солі дорівнює 0,89 г/см3. Температура плавлення становить 120 ° С (під тиском). При кімнатній температурі спостерігається випаровування і сублімація парів реактиву. Це з’єднання є летючим при кімнатній температурі. Речовина добре розчиняється в етиловому спирті і холодній воді, в гарячій воді або при незначному нагріванні розкладається. Реакція водного розчину солі лужна. На повітрі гідросульфід амонію здатний окислюється, тому розчин його з безбарвного при зберіганні швидко стає жовтим через утворення полісульфідів. Гідросульфід амонію можна отримати прямим взаємодією аміаку з сірководнем в діетиловому (сірчаному) ефірі або пропусканням при 0 ° С через розчин аміаку надлишку сірководню за рівнянням реакції: NH3 + H2S – NH4HS.


Залишити коментар

Сульфіди і гідросульфіди. Гідросульфід і сульфід амонію



До сульфидам належать органічні та неорганічні хімічні сполуки, атом сірки в їх молекулі з’єднаний з металами або деякими неметалами. Для неорганічних сульфідів характерними сполуками є сірководень (H2S), що відноситься до класу кислот, і сульфід амонію (формула (NH4) 2S), що належить до класу солей. Також сульфіди металів і неметалів c загальною формулою KxSy (де K – це катіон металу або неметалла, а S – кислотний залишок сірководневої кислоти, x і y – кількість катіонів металу та аніонів кислотного залишку в молекулі, відповідно), відносяться до класу солей. Наприклад, сульфід заліза (II) FeS. Органічні сульфіди – це хімічні речовини, атом сірки в їх молекулі пов’язаний з вуглеводневими радикалами. Це меркаптіди (тіоефіри), їх загальна формула RSR ‘, а R і R’ – вуглеводневі радикали.

Всі хімічні сполуки, в молекулах яких атом металу, а також атоми деяких неметалів (бор В, фосфор Р, кремній Si, миш’як As), пов’язані з атомом сірки (S) зі ступенем окислення, рівної мінус 2, зазвичай вважаються солями сірководневої кислоти H2S. Неорганічні сульфіди (крім H2S), наприклад, сульфід амонію або сульфід бору, слід відносити до середніх солям, так як в сірководневої кислоті обидва водневих атома заміщені іншими катіонами. Якщо в сірководневої кислоті тільки один атом заміщений на катіони (що характерно для лужноземельних і лужних металів), то утворена сіль буде кислою сіллю. Прикладами неорганічних гідросульфідів (інакше бісульфідов) можуть бути такі сполуки, як гідросульфід амонію (формула NH4HS) або гідросульфід натрію (NaHS). У молекулах гідросульфідів, на відміну від сульфідів, кислотним залишком або аніоном є HS-. До органічних гідросульфіди можна віднести меркаптани (Тіоспирти і Меркаптани) із загальною формулою RSH, де R – радикал вуглеводневий. Меркаптіди і меркаптани характеризуються обширною номенклатурою, тому вони вимагають додаткового розгляду.

Більшість сульфідів мають яскраве забарвлення. У воді добре розчиняються тільки сульфід амонію і сульфіди лужних металів. Практично не розчиняються у воді сульфіди інших металів. Так як сульфіди є солями слабкою сірководневою кислоти, то їх розчинні у воді представники можуть піддаватися гідролізу.
Для сульфідів, утворених металами з високим ступенем окислення або, якщо їх гідроксиди відносяться до слабких підстав (наприклад, Cr2S3, Al2S3 та інші), частіше гідроліз протікає необоротно. Сульфіди є помірними восстановителями, вступають в реакцію з киснем повітря при підвищених температурах з утворенням солей, в яких атом сірки має більш високу ступінь окислення, наприклад, сульфати і діоксид сірки. Сульфід амонію використовується у фотографії, у текстильному виробництві. Сульфіди застосовуються в якості напівпровідникових матеріалів, люмінофорів, в медицині, в сільському господарстві.

Сульфіди можна отримувати різними методами. Сульфід амонію (відомо також інша назва цієї солі – сульфід діамонію) отримують взаємодією сірководню з надмірною кількістю аміаку: H2S + 2 NH3 – (NH4) 2S. Більш стійкою сіллю сірководневої кислоти є сульфід заліза FeS, який може розкладатися тільки при нагріванні у вакуумі, виходить він (це один з багатьох відомих способів) в результаті необоротної реакції сірки з залізом: Fe + S – FeS.

Молекулярна маса сульфіду амонію становить 68,14 а. е. м. Брутто-формула за системою Хілла записується у вигляді: H8N2S. За зовнішнім виглядом сіль нагадує безбарвні кристали. Сульфід амонію при 20 ° С добре розчинний у воді. Розчинний в етиловому спирті. Це гігроскопічна речовина, здатне поглинати вологу. У вільному стані сульфід амонію не отримана. Так як (NH4) 2S є нестійкою сіллю, то водні розчини його наближені гідросульфіди і, таким чином, складаються в основному з суміші NH3 і NH4HS, а водні розчини (NH4) 2S являють собою безбарвну рідину із запахом аміаку і сірководню. Реакція розчину лужна з рН до 9,3. Кристали твердої солі неможливо виділити, навіть при сильному охолодженні розчину. В результаті окислення киснем повітря і утворення полісульфідів, розчин сульфіду амонію швидко жовтіє. Тому розчин сульфіду слід зберігати в склянці, заповненої до самої пробки, а також щільно закупореній.

Молекулярна маса гидросульфида амонію становить 51,11 а. е. м. Брутто-формула за системою Хілла записується у вигляді: H5NS. Сіль за зовнішнім виглядом являє собою безбарвні кристали ромбічної форми. Щільність солі дорівнює 0,89 г/см3. Температура плавлення становить 120 ° С (під тиском). При кімнатній температурі спостерігається випаровування і сублімація парів реактиву. Це з’єднання є летючим при кімнатній температурі. Речовина добре розчиняється в етиловому спирті і холодній воді, в гарячій воді або при незначному нагріванні розкладається. Реакція водного розчину солі лужна. На повітрі гідросульфід амонію здатний окислюється, тому розчин його з безбарвного при зберіганні швидко стає жовтим через утворення полісульфідів. Гідросульфід амонію можна отримати прямим взаємодією аміаку з сірководнем в діетиловому (сірчаному) ефірі або пропусканням при 0 ° С через розчин аміаку надлишку сірководню за рівнянням реакції: NH3 + H2S – NH4HS.