Сполуки сірки — це хімічні сполуки, утворені сіркою (S). Загальні ступені окислення сірки коливаються від -2 до +6. Сірка утворює стійкі сполуки з усіма елементами, крім благородних газів.

Реакції переносу електронів

Полікатіони сірки S82+, S42+ і S162+ утворюються, коли сірка реагує з окислювачами в сильно кислому розчині.Shriver, Atkins. Inorganic Chemistry, Fifth Edition. W. H. Freeman and Company, New York, 2010; pp 416 Про забарвлені розчини, отримані розчиненням сірки в олеумі, вперше повідомив ще в 1804 році . S82+ фарбує розчин у темно-синій колір, S42+ - у жовтий і S162+ - у червоний.

Відновлення сірки дає різні полісульфіди з формулою Sx2-, багато з яких були отримані в кристалічній формі. Ілюстративним є утворення тетрасульфіду натрію:

4 Na + S8 -> 2 Na2S4

Деякі з цих діаніонів дисоціюють з утворенням радикальних аніонів, таких як дає блакитний колір лазуриту. Ця реакція підкреслює відмінну властивість сірки: її здатність до катенації (зв'язування з собою шляхом утворення ланцюгів). Протонування цих полісульфід-аніонів утворює полісульфани, H2Sx, де x= 2, 3 і 4Handbook of Preparative Inorganic Chemistry, 2nd ed. Edited by G. Brauer, Academic Press, 1963, NY. Vol. 1. p. 421.. Зрештою, відновлення сірки утворює сульфідні солі:

16 Na + S8 -> 8 Na2S

Взаємоперетворення цих видів використовується в натрієво-сірчаній батареї.

Сірководень

Обробка сірки воднем дає сірководень. При розчиненні у воді сірководень є помірно кислим:Greenwood, N. N.; & Earnshaw, A. (1997). Chemistry of the Elements (2nd ed.), Oxford:Butterworth-Heinemann. .

H2S HS− + H+

Сірководень і гідросульфідний аніон надзвичайно токсичні для ссавців, оскільки вони пригнічують здатність гемоглобіну та певних цитохромів переносити кисень аналогічно ціанідів.

Сульфіди металів Сірка реагує з багатьма металами. Електропозитивні метали дають полісульфідні солі. Мідь, цинк і срібло тьмяніють від взаємодії сіркою. Хоча відомо багато сульфідів металів, більшість з них отримують високотемпературними реакціями елементів. Сульфідні мінерали містять сульфідні (S2-) або (S22-) аніони. Типовими прикладами є:

Акантит  Халькозин  Галеніт  Сфалерит  Халькопірит  Мілерит  Кіновар  Антимоніт  Пірит  Молібденіт 

Сполуки з елементами V групи Вивчення хімії сполук, що містять зв'зок S-N, почалось 1835 року з отримання циклічної сполуки S4N4 () і було стимульоване незвичайними електричними властивостями - полімеру, що складається з ланцюжків . Політіазіл є першим відкритим електропровідним неорганічним полімером. Сполуки сірки з азотом отримують розчиненням галогенідів сірки в аміаку.

При безпосередній взаємодії сірки з фосфором може бути отриманий P4S10"Diphosphorus pentasulfide" in Handbook of Preparative Inorganic Chemistry, 2nd Ed. Edited by G. Brauer, Academic Press, 1963, NY. Vol. 1. p. 567.. Решта сульфідів з можуть бути отримані розчиненням сірки та фосфору в холодному нейтральному розчиннику"Phosphorus trisulfide" in Handbook of Preparative Inorganic Chemistry, 2nd Ed. Edited by G. Brauer, Academic Press, 1963, NY. Vol. 1. p. 563."Phosphorus pentasulfide" in Handbook of Preparative Inorganic Chemistry, 2nd Ed. Edited by G. Brauer, Academic Press, 1963, NY. Vol. 1. p. 565."Phosphorus heptasulfide" in Handbook of Preparative Inorganic Chemistry, 2nd Ed. Edited by G. Brauer, Academic Press, 1963, NY. Vol. 1. p. 566..

Оксиди Спалюванням сірки отримують два основних оксиди сірки:

S + O2 → SO2 (діоксид сірки) 2 SO2 + O2 → 2 SO3 (триоксид сірки)

Спостерігається багато інших оксидів сірки, включаючи , включаючи монооксид сірки, монооксид сірки, діоксид сірки та , що містять пероксогрупи.

Галіди Сірка реагує з фтором, утворюючи високоактивний тетрафторид сірки та високоінертний гексафторид сірки. Якщо фтор дає сполуки S(IV) і S(VI), то хлор дає похідні S(II) і S(I). Таким чином, , і вищі хлорсульфани виникають в результаті хлорування сірки. і хлорсульфатна кислота є похідними сірчаної кислоти; тіонілхлорид (SOCl2) є поширеним реагентом в органічному синтезі. Галогеніди сірки є попередниками різноманітних комплексів металів.

Псевдогалогеніди Сірка окислює ціаніди і сульфіти, утворюючи тіоціанати і відповідно.

Органічні сполуки

Деякі з основних класів сірковмісних органічних сполук включають наступне:

Тіоли або меркаптани (так звані, тому що вони захоплюють ртуть як хелатори) є аналогами сірки спиртів; обробка тіолів основою дає тіолат-іони. Тіоетери є сірчаними аналогами простих ефірів. Іони сульфонію мають три групи, приєднані до катіонного сірчаного центру. (DMSP) є однією з таких сполук, важливою в циклі морської органічної сірки. Сульфоксиди та сульфони — тіоефіри з одним і двома атомами кисню, приєднаними до атома сірки відповідно. Найпростіший сульфоксид, диметилсульфоксид, є звичайним розчинником; поширеним сульфоном є . Сульфонові кислоти використовуються в багатьох миючих засобах.

Сполуки з кратними зв'язками вуглець–сірка зустрічаються рідко, винятком є сірковуглець, летюча безбарвна рідина, структурно подібна до вуглекислого газу. Він використовується як реагент для виготовлення полімерної віскози та багатьох сіркоорганічних сполук. На відміну від монооксиду вуглецю, моносульфід вуглецю стабільний лише як надзвичайно розбавлений газ, який зустрічається між сонячними системами.

Сіркоорганічні сполуки відповідають за деякі неприємні запахи органічних речовин, що розкладаються. Вони широко відомі як одорант побутового природного газу, запах часнику та спрей скунса. Не всі органічні сполуки сірки мають неприємний запах у всіх концентраціях: монотерпеноїд (), що містить сірку, у малих концентраціях має характерний запах грейпфрута, але має загальний тіоловий запах у більших концентраціях. Сірчаний іприт, потужний , використовувався під час Першої світової війни як хімічна зброя.

Вулканізація

Зв'язки сірка–сірка є структурним компонентом, який використовується для посилення гуми, подібно до дисульфідних містків, які роблять твердішими білки. У найбільш поширеному типі промислового «затвердіння» або зміцнення елементарна сірка нагрівається разом із каучуком до такої міри, що хімічні реакції утворюють містки між ізопреновими ланками полімеру. Через тепло і сірку процес був названий на честь римського бога кузні та вулканізму.

Див. також

Примітки