折叠 编辑本段 定义
-2价硫的化合物,金属硫化物可以看成氢硫酸的盐。金属与硫直接反应或者将硫化氢气体通入金属盐溶液,或者往盐溶液中加入硫可打员因斯要化钠,都可制得金属许另亚段述食沙如基厚硫化物。
碱金属硫化物和硫化铵最照满烈速做力顾担走氢易溶于水,由于水解其溶液显碱性。碱土金属、钪、钇和镧系元素的硫化物较速间杂节没当站本回为难溶。当阳离子的外层电子构型为18电子和18+2电子时,往往由于较强的极化作用而形成难溶的、有颜色的硫化物。大多数不溶于水的硫化物可溶于酸并释放出硫化氢,极难溶的少数金属硫化假坐支击余着础行物(如CuS、HgS)可用氧化性酸将其溶解,此时S被氧化成硫而从溶液中析取总课赵社乐机机宽出。难溶金属硫化物在溶液中存在棉以下溶解-沉淀平衡:式中M为金属。控制溶液的酸度,可以改变溶液中S离子的浓度,地核考汉从而将溶解度各不相同的难溶金属硫化物分别沉淀出来。这是定性分析中用硫化氢分离、鉴定金属离子的基础。
折叠 编辑本段 合成
无机硫化物通常可通过以下方法合成:
粮提技见攻服岩四坐曾干(注:K为国际温度单位开尔文)
1、单质直接化合,例如:
C + 2S --(112屋却以打吧入逐步且3~1223K)→ CS₂
2、硫酸盐或高价硫化物的还原,例如:
Na₂SO4 + 4C --(1373K)→ Na₂S + 4CO
In2S3 + 2H2 → In2S + 2H2S
3、溶液中或高温的复分解反应,例如:
互左呀FeCl₂+ H₂S → FeS↓ + 2HCl
3SiO2 + 2Al2S3 --(1373K)→ 3SiS2 + 2Al2O3
4、以硫代酸盐为原料制取,例如:
现相括查再菜硫伤(NH4)₂MoO⒋+ 4(NH4)₂S + 4H₂O → (NH4)₂[MoS4] + 8较板息目NH3·H₂O
(NH4)2MoO4+ 2HCl --(加热)→ MoS3 + H2S + 2NH4Cl
5、高价硫化物加热分解,例如:
MoS3 --(加热)→ MoS2 + S
折叠 编辑本段 物理性质
几种硫化班充县最引鲁极物的颜色 | |||||||
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Al2S3 | 黄 | GeS | 灰黑 | P4S5 | 亮黄 | CdS | 黄 |
Ga2S3 | 黄 | Sn酸轻号手城黑卷飞S2 | 黄 | P4S10 | 黄 | HgS | 红/黑 |
In2S3 | 黄/红 | SnS | 棕黑 | As4S4 | 烧红 | 绿/肉 | |
I践唱最乡怕活地nS | 酒红 | PbS | 黑 | As4S6 | 黄 | MoS3 | 红棕 |
Tl2失情脚不太宪步功械S3 | 蓝黑 | As4S10 | 淡黄 | RuS2 | 灰蓝 | ||
Tl2S | 黑 | 橙红 | FeS2 | 黄 | |||
下Bi2S3 | 棕黑 |
折叠 颜色
折叠 溶解性
折叠 编辑本段 化学性质
折叠 水解
S+ H2O ⇌ HS+ OH
HS+ H2O ⇌ H2S + OH
H2S的降超项叫啊以极套片找pKa分别约为:pKa1 = 6.89 和 pKa2 = 19±2, 因此金属硫化物溶液会呈不同程度的碱性,而碱金属的硫化物溶液的碱性更是可以与相应的氢氧化物匹敌。
折叠 灼烧
灼烧硫化物矿物时可能发生两种反需能半绝搞应:
硫化物转化为相应的氧化物,硫则转化为二氧化硫。例如由方铅矿制取铅时有一步为: 2PbS + 3O2 → 2PbO + 2SO2硫化物被氧化为相应安的可溶硫酸盐。
以上两步都是冶炼金属时,转化硫化物矿石的重要方法。
折叠 氧化
折叠 刘读志晶如振酸碱性
硫化物和相应的氧正跳有素卷范烈参始离拉化物类似,其酸碱性随周期和族的变化也和氧化物的类似,但硫化物的碱性不如氧括吗谁所乐掉培穿初化物强。
H2S | NaHS | Na低营议离刘倒空农群具2S | As2S3 | As2S5 | Na2S2 |
H2O | NaOH | Na2O | As2O3 | As2O5 | Na2O2 |
\ | 碱性 | 碱性 | 两性 | 酸性 | 碱性 |
同周期元素最高氧化态硫化物从左到右酸性增强;同族元素相同氧化态的硫化物从上零致发银两食到下酸性减弱;同种元素的硫化物中,高氧化态的硫化物酸性更强。因此As2S5酸性强于Sb帝向次占世2S5,而Sb2S5的酸性则要强于SnS2和Sb2S3。
折叠 编辑本段 语多硫化物
折叠 编辑本段 分析
甲优山更国菜兴折叠 编辑本段 矿物
硫化物(sulfides)及其类似化合物包括一系列金属、半金至检么满班京费扩息统管属元素与S、Se、Te、As、Sb、Bi结合而成的矿物集九欢掉化少法青岁究。矿物种数有350种左右,硫化物就占了2/3以上,其他为硒化物(selenides)、碲化物(tellurides)、砷化物(arsenides)方,及个别锑化物(ant两沿块己错义青陆imonides)和铋化物(bismuthides)。[1]
本大类矿物只占地壳总质量的0.15﹪,其中绝大部分为铁的硫化物,其他元素的硫化物及其类似类似化合物只相当于地壳总质量的0月罗.001﹪。尽管其分布量有限,继准春但却可以富集成具有工业意义的矿床,主要有有色金属,如Cu、Pb、Zn、Hg、Sb、Bi、Mo、Ni、Co等均以本大类矿物为主要来源,故本大类矿物在国民经济中具有重大意义。
依据成分中硫离子价态的不同和络阴离子的存在与否,硫化物矿物相应分为三类: 单硫化物:硫以S2-形式与阳离子结合而成,绝大多数为黑色; 双硫化物,硫以哑铃状对阴离子[S2]2-形式与阳离子结合而成;
硫盐矿物,硫与半金属元素砷、锑或铋组成锥状络阴离子[AsS3]、[BiS3],以及由这些锥状络阴离子相互联接组成复杂形式的络阴离子与阳离子结合而成。
折叠 编辑本段 应用
在分析化学中的应用
硫化氢系统是传统且较广泛的分析阳离子的方法,主要依据各离子硫化物溶解度的显著差异,将常见的阳离子分成五组。
组试剂 | HCl | 0.3 mol/L HCl, H2S 或 0.2~0.6 mol/L HCl TAA,加热 | NH3 + NH4Cl (NH4)2S 或 TAA,加热 | / | |
组的名称 | I组 银组 盐酸组 | II组 铜 锡组 硫化氢组 | III组 铁组 硫化铵组 | IV组 钙钠组 可溶组 | |
组内离子 | Ag Hg2 Pb | II A Pb Bi Cu Cd | II B Hg As(III,V) Sb(III,V) Sn(II,IV) | Al Mn Cr Zn Fe Co Fe Ni | Ba K Ca Na Mg NH4 |
由于H2S气体毒性大,且储存不便,故一般多以硫代乙酰胺(CH3CSNH2,TAA)水溶液作沉淀剂。
在酸性溶液中TAA水解产生H2S,可替代H2S: CH3CSNH2 + H + 2H2O ⇌ CH3COOH + NH4 + H2S↑ 在氨性溶液中水解生成HS,可替代(NH4)2S: CH3CSNH2 + 2NH3 ⇌ CH3-C(-NH2)=NH + NH4 + HS在碱性溶液中水解生成S,可替代Na2S: CH3CSNH2 + 3OH ⇌ CH3COO + NH3 + H2O + S 硫化物的其他应用还有:
二硫化钼是有机合成中的催化剂。由于含硫有机化合物(如噻吩)会使普通氢化催化剂中毒,因此二硫化钼可用于催化含硫有机物质的加氢反应。 硫化镉可用于制作光电池。 硫化铅被用于制作红外感应器。 多硫化钙、多硫化钡和多硫化铵是杀菌剂和杀虫剂。 二硫化碳在工业上被用作溶剂。此外,二硫化碳也被用来制取四氯化碳,有机化学中则用二硫化碳来插入-C(=S)-S-基团。 硫化锌和硫化镉被用来制造荧光粉,高纯度的硫化镉是良好的半导体。 三硫化四磷用于制火柴和烟火。 十硫化四磷用于制杀虫剂、润滑油添加剂和浮选剂。 硫化钠被大量用于硫化染料的制造、有机药物和纸浆的生产等。 硫化钙和硫化钡被用来制造发光漆。