Неорганические сульфиды (от — сера) — класс химических соединений, представляющих собой соединения металлов (а также ряда неметаллов — В, C, Si, Р, Cl, As) с серой (S), где она имеет степень окисления −2. Могут рассматриваться как соли сероводородной кислоты H2S. Свойства сульфидов сильно зависят от металлов, входящих в их состав.
Свойства По физическим свойствам неорганические сульфиды разделяются на несколько групп: Диэлектрики (сульфиды щелочных и щелочноземельных металлов, MgS, AlS, BeS) Полупроводники (сульфиды p-элементов, высшие сульфиды d- и f-элементов, а также CuS, AgS, ZnS, CdS, HgS) Проводники (низшие сульфиды d- и f-элементов MS) Сверхпроводники (например, LaS)
В зависимости от типа химической связи неорганические сульфиды делятся на 3 группы: Сульфиды щелочных и щелочноземельных металлов с ионно-ковалентной связью с большой долей ионной составляющей Сульфиды d- и f-металлов с металлической и ионно-ковалентной связью Сульфиды p-элементов (а также ZnS, CdS, HgS, CuS, AgS) с ковалентно-ионной связью с большой долей ковалентной составляющей.
Сульфиды первой группы имеют состав MS, MS с высокой энтальпией образования, высокими температурами плавления. Они являются солеподобными веществами, растворяются в воде (в том числе с разложением), способны окисляться до сульфатов и разлагаются кислотами. Могут образовывать полисульфиды.
Сульфиды второй группы имеют сложный состав, например, MS, MS, MS, MS, MS и др. Обладают высокой термической устойчивостью, снижающейся при увеличении в молекулах числа атомов серы. Нерастворимы в воде, способны разрушаться при действии горячих концентрированных растворов серной и соляной кислот, окисляются при действии сильных окислителей. При нагревании на воздухе окисляются до оксидов и сульфатов.
Сульфиды третьей группы легко окисляются, разлагаются водой, растворяются в кислотах.
Получение Сульфиды получают различными методами:
Сульфиды в природе В природных условиях сера встречается в трёх валентных состояниях: аниона S, образующего сульфиды (сфалерит ZnS, молибденит MoS), аниона S, образующего дисульфиды (пирит FeS), и частицы S в составе сульфат-иона (гипс CaSO, барит BaSO). Вследствие этого миграция серы в земной коре определяется степенью её окисленности: восстановительная среда способствует образованию сульфидных минералов, окислительные условия — возникновению сульфатных минералов. Нейтральные атомы самородной серы представляют переходное звено между двумя типами соединений, зависящими от степени окисления или восстановления.
Применение Природные сульфиды служат сырьем для получения соответствующих металлов, а также серной кислоты. Сульфиды находят применение как полупроводниковые материалы (CuS, CdS, PbS, Ga2S3, In2S3, GeS2 и др.), в органической химии, в медицине, для производства красок (литопон), в сельском хозяйстве и др. Сульфиды щелочноземельных металлов, цинка и кадмия (ZnS, CaS, SrS, CdS) служат основой люминофоров (ЭЛТ телевизоров и компьютерных мониторов, катодные осциллографы): синий — ZnS•Ag, зелёный — ZnSe•Ag, красный — Zn3(PO4)2, все — практически на основе сульфида цинка. Сульфиды щелочных и щелочноземельных металлов находят применение в химической и в лёгкой промышленности; так NaS, CaS и BaS применяются в кожевенном производстве для удаления волосяного покрова с кож.
Токсичность Большинство сульфидов являются токсичными. Примеры Сульфид трититана с формулой Ti3S, кристаллы.
См. также Полисульфиды
Литература