Сульфіди і гідросульфіди. Гідросульфід і сульфід амонію

До сульфидам належать органічні та неорганічні хімічні сполуки, атом сірки в їх молекулі з`єднаний з металами або деякими неметалами. Для неорганічних сульфідів характерними сполуками є сірководень (H2S), що відноситься до класу кислот, і сульфід амонію (формула (NH4) 2S), що належить до класу солей. Також сульфіди металів і неметалів c загальною формулою KxSy (де K - це катіон металу або неметалла, а S - кислотний залишок сірководневої кислоти, x і y - кількість катіонів металу та аніонів кислотного залишку в молекулі, відповідно), відносяться до класу солей. Наприклад, сульфід заліза (II) FeS. Органічні сульфіди - це хімічні речовини, атом сірки в їх молекулі пов`язаний з вуглеводневими радикалами. Це меркаптіди (тіоефіри), їх загальна формула RSR `, а R і R` - вуглеводневі радикали.

Всі хімічні сполуки, в молекулах яких атом металу, а також атоми деяких неметалів (бор В, фосфор Р, кремній Si, миш`як As), пов`язані з атомом сірки (S) зі ступенем окислення, рівної мінус 2, зазвичай вважаються солями сірководневої кислоти H2S . Сульфіди (крім H2S), наприклад, сульфід амонію або сульфід бору, слід відносити до середніх солей, так як в сірководневої кислоти обидва водневих атома заміщені іншими катіонами. Якщо в сірководневої кислоті тільки один атом заміщений на катіони (що характерно для лужноземельних і лужних металів), то утворена сіль буде кислою сіллю. Прикладами неорганічних гідросульфідів (інакше бісульфідов) можуть бути такі сполуки, як гидросульфид амонію (формула NH4HS) або гидросульфид натрію (NaHS). У молекулах гідросульфідів, на відміну від сульфідів, кислотним залишком або аніоном є HS-. До органічних гідросульфід можна віднести меркаптани (Тіоспирти і Меркаптани) із загальною формулою RSH, де R - радикал вуглеводневий. Меркаптіди і меркаптани характеризуються великою номенклатурою, тому вони вимагають додаткового розгляду.

Більшість сульфідів мають яскраве забарвлення. У воді добре розчиняються тільки сульфід амонію і сульфіди лужних металів. Практично не розчиняються у воді сульфіди інших металів. Так як сульфіди є солями слабкою сірководневою кислоти, то їх розчинні у воді представники можуть піддаватися гідролізу. Для сульфідів, утворених металами з високим ступенем окислення або, якщо їх гідроксиди відносяться до слабких підставах (наприклад, Cr2S3, Al2S3 та інші), частіше гідроліз протікає необоротно. Сульфіди є помірними восстановителями, вступають в реакцію з киснем повітря при підвищених температурах з утворенням солей, в яких атом сірки має більш високу ступінь окислення, наприклад, сульфати і діоксид сірки. Сульфід амонію використовується у фотографії, у текстильному виробництві. Сульфіди застосовуються як напівпровідникових матеріалів, люмінофорів, в медицині, в сільському господарстві.

Сульфіди можна отримувати різними методами. Сульфід амонію (відомо також інша назва цієї солі - сульфід діамонію) отримують взаємодією сірководню з надмірною кількістю аміаку: H2S + 2 NH3 - (NH4) 2S. Більш стійкою сіллю сірководневої кислоти є сульфід заліза FeS, який може розкладатися тільки при нагріванні у вакуумі, виходить він (це один з багатьох відомих способів) в результаті необоротної реакції сірки з залізом: Fe + S - FeS.

Молекулярна маса сульфіду амонію становить 68,14 а. е. м. Брутто-формула по системі Хілла записується у вигляді: H8N2S. За зовнішнім виглядом сіль нагадує безбарвні кристали. Сульфід амонію при 20 ° С добре розчинний у воді. Розчинний в етиловому спирті. Це гігроскопічна речовина, здатне поглинати вологу. У вільному стані сульфід амонію не отримана. Так як (NH4) 2S є нестійкою сіллю, то водні розчини його наближені гідросульфід і, таким чином, складаються в основному з суміші NH3 і NH4HS, а водні розчини (NH4) 2S являють собою безбарвну рідина із запахом аміаку і сірководню. Реакція розчину лужна з рН до 9,3. Кристали твердої солі неможливо виділити, навіть при сильному охолодженні розчину. В результаті окислення киснем повітря і освіти полісульфідів, розчин сульфіду амонію швидко жовтіє. Тому розчин сульфіду слід зберігати в склянці, заповненої до самої пробки, а також щільно закупореній.

Молекулярна маса гидросульфида амонію становить 51,11 а. е. м. Брутто-формула по системі Хілла записується у вигляді: H5NS. Сіль за зовнішнім виглядом являє собою безбарвні кристали ромбічної форми. Щільність солі дорівнює 0,89 г / см3. Температура плавлення становить 120 ° С (під тиском). При кімнатній температурі спостерігається випаровування і сублімація парів реактиву. Це з`єднання є летючим при кімнатній температурі. Речовина добре розчиняється в етиловому спирті і холодній воді, в гарячій воді або при незначному нагріванні розкладається. Реакція водного розчину солі лужна. На повітрі гидросульфид амонію здатний окислюється, тому розчин його з безбарвного при зберіганні швидко стає жовтим через утворення полісульфідів. Гідросульфід амонію можна отримати прямим взаємодією аміаку з сірководнем в діетиловому (сірчаному) ефірі або пропусканням при 0 ° С через розчин аміаку надлишку сірководню по рівняння реакції: NH3 + H2S - NH4HS.