Сульфид - Sulfide

Сульфид
Имена
	Систематическое название ИЮПАК Сульфид (2-) (добавка), рекомендуемое название; Сульфандиид (заместитель), нечасто, редко используется, иногда генерируется автоматизированным программным обеспечением номенклатуры в органической химии
Идентификаторы
Количество CAS	18496-25-8 ;
3D модель (JSmol )	Интерактивное изображение;
ЧЭБИ	ЧЕБИ: 15138;
ChemSpider	27079 ;
PubChem CID	29109;
UNII	G15I91XETI ;
	ИнЧИ ИнЧИ = 1С / С / q-2 Ключ: UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N ;
	Улыбки [S--];
Характеристики
Химическая формула	S2−;
Молярная масса	32.06 г · моль−1
Конъюгированная кислота	Бисульфид
Родственные соединения
Другой анионы	окись; селенид; Теллурид
	Если не указано иное, данные для материалов приведены в их стандартное состояние (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
	Ссылки на инфобоксы

Сульфид (Британский английский также сульфид)^[2] является неорганический анион из сера с химической формулой S²⁻ или соединение, содержащее один или несколько S²⁻ ионы. Растворы сульфидных солей агрессивны. Сульфид также относится к химическим соединениям больших семейств неорганических и органические соединения, например сульфид свинца и диметилсульфид. Сероводород (ЧАС₂Песок бисульфид (SH⁻) - сопряженные кислоты сульфида.

Химические свойства

Сульфид-ион, S²⁻, не существует в водных щелочных растворах Na₂С.^[3]^[4] Вместо этого сульфид превращается в гидросульфид:

S²⁻ + H₂O → SH⁻ + ОН⁻

При обработке кислотой сульфидные соли превращаются в сероводород:

S²⁻ + H⁺ → SH⁻

SH⁻ + H⁺ → H₂S

Окисление сульфида - сложный процесс. В зависимости от условий окисление может давать элементарную серу, полисульфиды, политионаты, сульфит, или же сульфат. Реакция взаимодействия сульфидов металлов и галогены, формируя сера и соли металлов.

8 мгS + 8 я₂ → S₈ + 8 мгI₂

Производные металлов

Водные растворы переходные металлы катионы реагируют с источниками сульфидов (H₂S, NaHS, Na₂S) для осаждения твердых сульфидов. Такой неорганический сульфиды обычно имеют очень низкую растворимость в воде, и многие из них связаны с минералами того же состава (см. ниже). Одним из известных примеров является ярко-желтый вид CdS или "кадмий желтый ". Черный налет на стерлинговом серебре - это Ag.₂S. Такие виды иногда называют солями. Фактически, связь в сульфидах переходных металлов является сильно ковалентной, что приводит к их полупроводник properties, что, в свою очередь, связано с глубокими цветами. Некоторые из них имеют практическое применение в качестве пигментов, солнечных элементов и катализаторов. Грибок Aspergillus niger играет роль в солюбилизации сульфидов тяжелых металлов.^[5]

Геология

Многие важные металл руды сульфиды.^[6] Важные примеры включают: аргентит (серебро сульфид), киноварь (Меркурий сульфид), галенит (вести сульфид), молибденит (молибден сульфид), пентландит (никель сульфид), Realgar (мышьяк сульфид), и стибнит (сурьма ), сфалерит (цинк сульфид), и пирит (утюг дисульфид), и халькопирит (утюг -медь сульфид).

Коррозия, вызванная сульфидом

Растворенные свободные сульфиды (H₂S, HS⁻ и S²⁻) являются очень агрессивными веществами для коррозии многих металлов, таких как сталь, нержавеющая сталь и медь. Сульфиды, присутствующие в водном растворе, ответственны за коррозионное растрескивание под напряжением (SCC) из стали, также известный как сульфидное растрескивание под напряжением. Коррозия является серьезной проблемой на многих промышленных установках, перерабатывающих сульфиды: мельницы сульфидной руды, глубокие руды. нефтяные скважины, трубопроводы транспортирующие закисшие масло, картон фабрики.

Микробиологическая коррозия (MIC) или биогенная сульфидная коррозия также вызваны сульфатредуцирующие бактерии производит сульфид, который выбрасывается в воздух и окисляется в серной кислоте сероокисляющими бактериями. Биогенная серная кислота реагирует с канализация материалов и, как правило, вызывает потерю массы, растрескивание канализационных труб и, в конечном итоге, обрушение конструкции. Такое ухудшение 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
₂О²⁻
₃) промежуточный вид, ответственный за серьезные проблемы точечная коррозия из стали и нержавеющей стали, в то время как среда также подкисляется путем производства серной кислоты, когда окисление более продвинуто.

Органическая химия

В органическая химия, «сульфид» обычно относится к связи C – S – C, хотя термин тиоэфир менее двусмысленно. Например, тиоэфир диметилсульфид это CH₃–S – CH₃. Полифениленсульфид (см. ниже) имеет эмпирическую формулу C₆ЧАС₄S. Иногда термин сульфид относится к молекулам, содержащим –SH функциональная группа. Например, метилсульфид может означать CH₃–Ш. 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 (MoS₂) состоит из отдельных сульфидных центров в ассоциации с молибденом в формальном +4 степень окисления (то есть Мо⁴⁺ и два S²⁻). Дисульфид железа (пирит, FeS₂) с другой стороны состоит из S²⁻
₂, или же ⁻SS⁻ дианион, в ассоциации с двухвалентным железом в формальной степени окисления +2 (ион двухвалентного железа: Fe²⁺). Диметилдисульфид имеет химическое связывание CH₃–S – S – CH₃, в то время как сероуглерод не имеет связи S – S, поскольку S = C = S (аналог линейной молекулы CO₂). Чаще всего в химии серы и в биохимии термин дисульфид обычно приписывается серному аналогу перекись –O – O– связь. В дисульфид связь (–S – S–) играет главную роль в конформации белки и в каталитической активности ферменты.

Примеры

Формула		Точка плавления (° C)	Точка кипения (° C)	Количество CAS
ЧАС₂S	Сероводород это очень токсичный и едкий газ, с характерным запахом «тухлого яйца».	−85.7	−60.20	7783-06-4
CdS	Сульфид кадмия может использоваться в фотоэлементы.	1750		1306-23-6
	Кальций полисульфид ("известь сера ") является традиционным фунгицид в садоводство.
CS₂	Сероуглерод является предшественником сероорганических соединений.	−111.6	46	75-15-0
PbS	Сульфид свинца используется в инфракрасный датчики.	1114		1314-87-0
MoS₂	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 – CH₂CH₂–S – CH₂CH₂–Cl	Серная горчица (горчичный газ) сероорганическое соединение (тиоэфир), который использовался в качестве химического оружия во время Первой мировой войны.	13–14	217	505-60-2
Ag₂S	Сульфид серебра является составной частью серебро потускнеть.			21548-73-2
Na₂S	Сульфид натрия, как гидрат, используется при производстве крафт бумага и как предшественник сероорганические соединения.	920	1180	1313-82-2
ZnS	Сульфид цинка используется для линзы и другие оптический устройства в инфракрасный часть спектр. ZnS, легированный серебром, используется в альфа-детекторах, а сульфид цинка со следами меди находит применение в фотолюминесцентный полосы для аварийного освещения и светящиеся циферблаты часов.		1185	1314-98-3
C₆ЧАС₄S	Полифениленсульфид представляет собой полимер, обычно называемый «сульфар». Его повторяющиеся звенья связаны вместе сульфидными (тиоэфирными) связями.			26125-40-6 25212-74-2
SeS₂	Дисульфид селена является противогрибковый используется 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.	<100		7488-56-4
FeS₂	Известен как «золото дураков», пирит, является обычным минералом.	600		1317-66-4

Подготовка

Сульфидные соединения можно получить несколькими способами:^[7]

Прямое сочетание элементов:
Пример: Fe_(s) + S_(s) → FeS_(s)
Восстановление сульфата:
Пример: MgSO_{4 (т)} + 4С_(s) → MgS_(s) + 4СО_(грамм)
Осаждение нерастворимого сульфида:
Пример: M²⁺ + H₂S_(грамм) → MS_(s) + 2H⁺_(водн.)

Безопасность

Многие сульфиды металлов настолько нерастворимы в воде, что, вероятно, не очень токсичны. Некоторые сульфиды металлов при воздействии сильного минерала кислота, включая желудочная кислота, выделит токсичный сероводород.

Органические сульфиды легко воспламеняются. Когда горит сульфид, он производит диоксид серы (ТАК₂) газ.

Сероводород, некоторые его соли и почти все органические сульфиды имеют сильный гнилостный запах; гниение биомасса выпускает эти.

Номенклатура

Систематические названия сульфандиид и сульфид (2-), действительный ИЮПАК названия, определяются согласно заместительной и аддитивной номенклатуре соответственно. Однако название сульфид также используется в номенклатуре композиций ИЮПАК, которая не учитывает природу вовлеченного связывания. Примеры такого наименования: дисульфид селена и сульфид титана, который вообще не содержит сульфид-ионов.

внешняя ссылка

СМИ, связанные с Сульфиды в Wikimedia Commons

[sulfide(2-)_(CHEBI:15138)-1] а ^б «сульфид (2-) (CHEBI: 15138)». Химические объекты, представляющие биологический интерес (ChEBI). Великобритания: Европейский институт биоинформатики.

[2] ttps://www.lexico.com/en/definition/sulphide

[3] Май, PM; Батька, Д .; Hefter, G .; Könignberger, E .; Роуленд, Д. (2018). «Прощай, S2-». Chem. Comm. 54 (16): 1980–1983. Дои:10.1039 / c8cc00187a. PMID 29404555.

[4] Мейер, B; Уорд, К; Кошлап, К; Питер, L (1983). «Вторая константа диссоциации сероводорода». Неорганическая химия. 22 (16): 2345. Дои:10.1021 / ic00158a027.

[5] Харбхаджан Сингх (17 ноября 2006 г.). Mycoremediation: биовосстановление грибков. п. 509. ISBN 9780470050583.

[6] Vaughan, D. J .; Крейг, Дж. Р. «Минеральная химия сульфидов металлов» Cambridge University Press, Кембридж: 1978. ISBN 0-521-21489-0.

[7] Аткинс; Шрайвер (2010). Неорганическая химия (5-е изд.). Нью-Йорк: W.H. Freeman & Co., стр. 413.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]