Сулфид

Сулфидите (S^2-) са бинарните съединения на сярата. Сулфидите и хидрогенсулфидите (HS^-) могат да бъдат разглеждани като производни на сероводородната киселина. Известни са и органични сулфиди от вида R–S–R′.

Свойства

С изключение на газообразния H₂S, всички сулфиди са твърди вещества. Единствените разтворими сулфиди са алкалните и (NH₄)₂S. Причина за това е ковалентният характер на връзката E–S. Сулфидите имат разнообразно оцветяване. То зависи от поляризиращото действие на S^2- върху катионите: ZnS е бял, CdS – жълт, HgS – черен, As₂S₃ – жълт, Sb₂S₃ – оранжев, Bi₂S₃ – черен, Ga₂S₃ – бял, In₂S₃ – жълт, Tl₂S₃ – черен, SnS – кафяв, PbS – черен, β-MnS – розов, SnS₂ – златистожълт.

Реакции

Сероводородната киселина е много слаба и двуосновна (pK_a₁ = 6,99, pK_a₂ = 12,60). Във водни разтвори сулфидният йон хидролизира почти напълно и дори при разтворимите сулфиди концентрацията му е много ниска:

${\ce {S^{2-}{}+ H2O <=> HS- + OH^-}}$ ^[1]

И двата аниона не съществуват в кисела среда, тъй като образуват H₂S. Но металните сулфиди имат изключително ниска разтворимост, поради което не претърпяват хидролиза.

Хидролизата на сулфидите е сложен процес и в зависимост от условията се получават сероводород, други сулфиди, полисулфиди, политионати и други:

${\ce {CaS + H2O -> Ca^{2+}{}+ HS- + OH-}}$

${\ce {2Na2S + 2O2 + H2O -> Na2S2O3 + 2NaOH}}$

С Hg(II), As(III), AX(V), Sb(III), Sb(V) и Sn(IV) образува тиокомплекси, които в кисела среда се разлагат до неразтворими сулфиди и сероводород:

${\ce {2AsS4^{3-}{}+ 2H+ -> As2S5 + 3H2S}}$

Аналитични реакции

Разтворимост на някои сулфиди
Сулфид	K_s	S [mol/l]
CdS	7,9×10^-27	8,9×10^-14
PbS	2,5×10^-27	5,0×10^-14
CuS	6,3×10^-36	2,5×10^-18
Bi₂S₃	1,0×10^-97	1,5×10^-20
HgS	4,0×10^-53	1,3×10^-26
As₂S₃	4,0×10^-29	–
Sb₂S₃	3,0×10^-27	–
SnS	2,5×10^-27	5,0×10^-14

Сулфидите са основен клас в аналитичната химия. Те образуват 2ра и 3та аналитична група катиони. Могат да бъдат доказани чрез отделяне на свободен H₂S при реакция с минерална киселина или при почерняването на филтърна хартия, напоена с Pb(CH₃COO)₂.

Сулфидният йон е силен редуктор и редуцира I₂ до I^-, MnO-
4 до Mn²⁺ в кисела среда и до MnO(OH)₂ в алкална среда, Fe³⁺ до Fe²⁺ и AsO3-
4 AsO3-
3.^[1] Продукти на окислението на S^2- могат да бъдат свободна сяра, SO₂ и H₂SO₄.

Други аналитични реакции за доказване на S^2- включват комплексообразуване:

${\ce {S^{2-}{}+ [Fe(CN)5NO]^{2-}-> [Fe(CN)5NOS]^{4-}}}$

и йод-азидната реакция:

${\ce {S^{2-}{}+ I2 -> S v + 2I-}}$

${\ce {S + 2N3^{-}{}-> S^{2-}{}+ 3N2 ^}}$

Получаване

Сулфиди могат да се получат чрез:^[2]

директен синтез ${\ce {Fe + S -> FeS}}$
въглеродна редукция на сулфати ${\ce {Na2SO4 + 4C -> Na2S + 4CO}}$
утаяване с H₂S или разтворими сулфиди ${\ce {MnSO4 + H2S -> MnS + H2SO4}}$
неутрализация на алкални основи с H₂S ${\ce {NaOH + H2S -> NaHS + H2O}}$

В индустрията

Сулфидните минерали са широко разпространени. От тях се получават съответните метали. От слабо разтворимите сулфиди се получават минерални бои. Алкалните сулфиди се използват в кожарската промишленост и за получаването на органосерни съединения. Някои суфиди се използват в полупроводниковата промишленост.

Източници

↑ ^а ^б Кочева, Люляна, Нонова, Донка. Качествен полумикроанализ. София, Университетско издателство „Св. Климент Охридкси“, 2007. ISBN 978-954-07-2590-1. с. 84 – 88, 253 – 256.
↑ Киркова, Елена. Химия на елементите и техните съединения. София, Университетско издателство „Св. Климент Охридкси“, 2013. ISBN 978-954-07-3504-7. с. 350 – 355.

Тази статия, свързана с неорганична химия, все още е мъниче. Помогнете на Уикипедия, като я редактирате и разширите.

[Кочева-1] а ^б Кочева, Люляна, Нонова, Донка. Качествен полумикроанализ. София, Университетско издателство „Св. Климент Охридкси“, 2007. ISBN 978-954-07-2590-1. с. 84 – 88, 253 – 256.

[Киркова-2] Киркова, Елена. Химия на елементите и техните съединения. София, Университетско издателство „Св. Климент Охридкси“, 2013. ISBN 978-954-07-3504-7. с. 350 – 355.

[1]

[2]