Sulfid
|
|
| Namn | |
|---|---|
|
Systematiskt IUPAC-namn
Sulfid(2−) (additiv), rekommenderat namn Sulfanediide (substitutiv), inte vanlig, sällan använd, ibland genererad av automatiserad nomenklaturmjukvara inom organisk kemi |
|
| Identifierare | |
|
3D-modell ( JSmol )
|
|
| ChEBI | |
| ChemSpider | |
|
PubChem CID
|
|
| UNII | |
|
|
|
|
| Egenskaper | |
|
S 2− |
|
| Molar massa | 32,06 g·mol -1 |
| Konjugerad syra | Bisulfid |
| Besläktade föreningar | |
|
Andra anjoner
|
oxid selenid Tellurid |
|
Om inte annat anges ges data för material i standardtillstånd (vid 25 °C [77 °F], 100 kPa).
|
|
Sulfide ( brittisk engelska även sulfid ) är en oorganisk anjon av svavel med den kemiska formeln S 2− eller en förening som innehåller en eller flera S 2−- joner. Lösningar av sulfidsalter är frätande. Sulfid avser också kemiska föreningar stora familjer av oorganiska och organiska föreningar , t.ex. blysulfid och dimetylsulfid . Svavelväte (H 2 S) och bisulfid (SH − ) är de konjugerade syrorna av sulfid.
Kemiska egenskaper
Sulfidjonen, S 2− , finns inte i vattenhaltiga alkaliska lösningar av Na 2 S. Istället omvandlas sulfid till hydrosulfid:
- S 2− + H2O → SH − + OH −
Vid behandling med en syra omvandlas sulfidsalter till vätesulfid :
- S 2− + H + SH −
- SH − + H + → H2S →
Oxidation av sulfid är en komplicerad process. Beroende på förhållandena kan oxidationen producera elementärt svavel, polysulfider , polytionater, sulfit eller sulfat . Metallsulfider reagerar med halogener och bildar svavel och metallsalter.
- 8 MgS + 8I2 → S8 + 8 MgI2
Metallderivat
Vattenlösningar av övergångsmetallkatjoner reagerar med sulfidkällor (H 2 S, NaHS, Na 2 S ) för att fälla ut fasta sulfider. Sådana oorganiska sulfider har vanligtvis mycket låg löslighet i vatten, och många är relaterade till mineraler med samma sammansättning (se nedan). Ett känt exempel är den ljusgula arten CdS eller " kadmiumgul ". Den svarta lacken som bildas på sterling silver är Ag 2 S. Sådana arter kallas ibland för salter. Faktum är att bindningen i övergångsmetallsulfider är mycket kovalent, vilket ger upphov till deras halvledaregenskaper , vilket i sin tur är relaterat till de djupa färgerna. Flera har praktiska tillämpningar som pigment, i solceller och som katalysatorer. Svampen Aspergillus niger spelar en roll i solubiliseringen av tungmetallsulfider.
Geologi
Många viktiga metallmalmer är sulfider . Viktiga exempel inkluderar: argentit ( silversulfid ), cinnober ( kvicksilversulfid ), galena ( blysulfid ), molybdenit ( molybdensulfid ), pentlandit ( nickelsulfid ), realgar ( arseniksulfid ) och stibnit ( antimon ), sfalerit ( zinksulfid ) . ), och pyrit ( järndisulfid ) och karbonat ( järn - kopparsulfid ).
Korrosion inducerad av sulfid
Upplösta fria sulfider (H 2 S, HS − och S 2− ) är mycket aggressiva arter för korrosion av många metaller som stål, rostfritt stål och koppar. Sulfider som finns i vattenlösning är ansvariga för spänningskorrosionssprickning (SCC) av stål, och är också känd som sulfidspänningssprickning . Korrosion är ett stort problem i många industriella installationer som bearbetar sulfider: sulfidmalmbruk, djupa oljekällor , rörledningar som transporterar sur olja , kraftpappersfabriker .
Mikrobiellt inducerad korrosion (MIC) eller biogen sulfidkorrosion orsakas också av sulfatreducerande bakterier som producerar sulfid som släpps ut i luften och oxideras i svavelsyra av svaveloxiderande bakterier. Biogen svavelsyra reagerar med avloppsmaterial och orsakar oftast massförlust, sprickbildning i avloppsrören och i slutändan strukturell kollaps. Denna typ av försämring är en stor process som påverkar avloppssystem över hela världen och leder till mycket höga rehabiliteringskostnader.
Oxidation av sulfid kan också bilda tiosulfat ( S
2 O
2− 3 ) en intermediär art som är ansvarig för allvarliga problem med gropkorrosion av stål och rostfritt stål medan mediet också surgörs genom produktion av svavelsyra när oxidationen är mer framskriden.
Organisk kemi
I organisk kemi hänvisar "sulfid" vanligtvis till kopplingen C–S–C, även om termen tioeter är mindre tvetydig. Till exempel är tioeter- dimetylsulfiden CH 3 –S-CH 3 . Polyfenylensulfid (se nedan) har den empiriska formeln C 6 H 4 S. Ibland hänvisar termen sulfid till molekyler som innehåller den funktionella gruppen –SH . Till exempel kan metylsulfid betyda CH 3 –SH. Den föredragna deskriptorn för sådana SH-innehållande föreningar är tiol eller merkaptan, dvs metantiol, eller metylmerkaptan.
Disulfider
Förvirring uppstår från de olika betydelserna av termen " disulfid ". Molybdendisulfid (MoS 2 ) består av separerade sulfidcentra, tillsammans med molybden i det formella +4- oxidationstillståndet (det vill säga Mo 4+ och två S 2− ). Järndisulfid ( pyrit , FeS 2 ) å andra sidan består av S
2− 2 , eller − S–S − dianion, i förening med tvåvärt järn i det formella +2 oxidationstillståndet (järnjon: Fe 2+ ). Dimetyldisulfid har den kemiska bindningen CH 3 –S–S–CH 3 , medan koldisulfid inte har någon S-S-bindning, eftersom S=C=S (linjär molekyl analog till CO 2 ). Oftast inom svavelkemi och biokemi tillskrivs disulfidtermen vanligen svavelanalogen av peroxid-O- O -bindningen. Disulfidbindningen ) spelar en viktig roll i konformationen av proteiner och i den katalytiska aktiviteten hos enzymer .
Exempel
| Formel | Smältpunkt (°C) | Kokpunkt (°C) | CAS-nummer | |
|---|---|---|---|---|
| H 2S _ | Svavelväte är en mycket giftig och frätande gas som kännetecknas av en typisk lukt av "ruttet ägg". | −85,7 | −60,20 | 7783-06-4 |
| CD skivor | Kadmiumsulfid kan användas i fotoceller . | 1750 | 1306-23-6 | |
| Kalciumpolysulfid (" kalksvavel ") är en traditionell fungicid inom trädgårdsskötsel . | ||||
| CS 2 | Koldisulfid är en föregångare till organiska svavelföreningar. | −111,6 | 46 | 75-15-0 |
| PbS | Blysulfid används i infraröda sensorer. | 1114 | 1314-87-0 | |
| MoS 2 | Molybdendisulfid , mineralet molybdenit , används som en katalysator för att avlägsna svavel från fossila bränslen; även som smörjmedel för applikationer med hög temperatur och högt tryck. | 1317-33-5 | ||
| Cl–CH 2 CH 2 –S–CH 2 CH 2 –Cl | Svavelsenap (senapsgas) är en organisk svavelförening (tioeter) som användes som kemiskt vapen under första världskriget. | 13–14 | 217 | 505-60-2 |
| Ag 2 S | Silversulfid är en komponent i silverfärgning . | 21548-73-2 | ||
| Na2S _ _ | Natriumsulfid , som hydrat, används vid tillverkning av kraftpapper och som en prekursor till organiska svavelföreningar . | 920 | 1180 | 1313-82-2 |
| ZnS | Zinksulfid används för linser och andra optiska enheter i den infraröda delen av spektrumet . ZnS-dopad med silver används i alfadetektorer medan zinksulfid med spår av koppar har tillämpningar i fotoluminescerande remsor för nödbelysning och självlysande urtavlor. | 1185 | 1314-98-3 | |
| C6H4S _ _ _ _ | Polyfenylensulfid är en polymer som vanligtvis kallas "Sulfar". Dess repeterande enheter är sammanbundna av sulfid (tioeter) bindningar. |
26125-40-6 25212-74-2 |
||
| SeS 2 | Seleniumdisulfid är ett svampdödande medel som används i preparat mot mjäll, såsom Selsun Blue . Närvaron av det mycket giftiga selenet i vård- och kosmetikaprodukter representerar ett allmänt hälso- och miljöproblem. | <100 | 7488-56-4 | |
| FeS 2 | Känd som "fool's gold", pyrit , är ett vanligt mineral. | 600 | 1317-66-4 |
Förberedelse
Sulfidföreningar kan framställas på flera olika sätt:
- Direkt kombination av element:
- Exempel: Fe ( s ) + S ( s ) → FeS ( s )
- Reduktion av ett sulfat:
- Exempel: MgSO 4( s ) + 4C ( s ) → MgS ( s ) + 4CO ( g )
- Utfällning av en olöslig sulfid:
- Exempel: M 2+ + H 2 S ( g ) → MS ( s ) + 2H + ( aq )
Säkerhet
Många metallsulfider är så olösliga i vatten att de förmodligen inte är särskilt giftiga. Vissa metallsulfider kommer, när de utsätts för en stark mineralsyra, inklusive magsyror , att frigöra giftigt svavelväte .
Organiska sulfider är mycket brandfarliga. När en sulfid brinner producerar den svaveldioxidgas (SO 2 ).
Svavelväte, några av dess salter, och nästan alla organiska sulfider har en stark och rutten stank; ruttnande biomassa frigör dessa.
Nomenklatur
De systematiska namnen sulfandiid och sulfide(2−) , giltiga IUPAC- namn, bestäms enligt substitutions- respektive additivnomenklaturen. Emellertid används namnet sulfid också i den sammansatta IUPAC-nomenklaturen som inte tar karaktären av bindning involverad. Exempel på ett sådant namn inkluderar selendisulfid och titansulfid , som inte innehåller några sulfidjoner.
externa länkar
-
Media relaterade till Sulfides på Wikimedia Commons
| Myndighetskontroll : Nationell |
|---|
