Сулфид

Сулфид — неоргански анјон на сулфурот со хемиска формула S²⁻ или хемиско соединение кое содржи еден или повеќе јони S²⁻. Растворите на сулфидните соли се корозивни. Сулфидите се големи семејства на соединенија на неоргански органски соединенија, како на пр. олово сулфидот и диметил сулфидот. Сулфурводородот (H₂S) и бисулфидот (SH⁻) се конјугирани киселини на сулфидот.

Сулфид

Систематско име	сулфид(2−)[1] (адитив)
Назнаки
CAS-бр.	18496-25-8 Ок
ChEBI	CHEBI:15138
ChemSpider	27079 Ок
InChI InChI=1S/S/q-2 Ок Клуч: UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Ок
3Д-модел (Jmol)	Слика
PubChem	29109
SMILES [S--]
UNII	G15I91XETI Ок
Својства
Хемиска формула
Моларна маса	0 g mol−1
Конјуг. киселина	бисулфид
Слични супстанци
Други анјони	оксид селенид телурид
Дополнителни податоци
Освен ако не е поинаку укажано, податоците се однесуваат на материјалите во нивната стандардна состојба (25 °C, 100 kPa)
Наводи

Хемиски својства

Сулфидниот јон (S²⁻) не постои во водни алкални раствори раствори на Na₂S,^[2][3] туку сулфидот се претвора во хидросулфид:

S²⁻ + H₂O → SH⁻ + OH⁻

При обработка со киселина, сулфидните соли се претвораат во сулфурводород:

S²⁻ + H⁺ → SH⁻

SH⁻ + H⁺ → H₂S

Оксидацијата на сулфидот е сложен процес. Зависно од условитетаа може да даде елементен сулфур, полисулфиди, политионати, сулфит или сулфат. Металните сулфиди реагираат со халогени, образувајќи сулфур и метални соли.

8 MgS + 8 I₂ → S₈ + 8 MgI₂

Метални деривати

Водените раствори на преоднометални катјони реагираат со сулфидни извори (H₂S, NaHS, Na₂S), со што се таложат цврсти сулфиди. Ваквите неоргански сулфиди се слабо растворливи во вода, а многу од нив се сродни на минералите со истиот состав. Еден познат пример е силножолтиот вид CdS или „кадмиумско жолто“. Црните дамки што се појавуваат на сребрени предмети се Ag₂S. Таквите видови понекогаш се нарекуваат соли. Сврзувањето на преднометални сулфиди е впрочем мошне ковалентно, што доведува до нивните полуспроводнички својства, кое пак е поврзано со заситените бои. Неколку од нив наоѓаат практична примена како пигменти, во сончеви ќелии и како катализатори. Габата црна кропилка (Aspergillus niger) игра улога во растворливоста на тешкометалните сулфиди.^[4]

Геологија

Главната статија за оваа категорија е Сулфидни минерали.

Голем број на важни метални руди се сулфиди.^[5] Позначајни примери се: аргентитот (сребро сулфид), цинабаритот (жива сулфид), галенитот (олово сулфид), молибденитот (молибден сулфид), пентландитот (никел сулфид), реалгарот (арсен сулфид), стибнитот (антимон), сфалеритот (цинк сулфид), пиритот (железо дисулфид) и халкопиритот (железо-бакар сулфид).

Корозија предизвикана од сулфиди

Растворените слободни сулфиди (H₂S, HS⁻ и S²⁻) предизвикуваат многу агресивна корозија кај бројни метали како челикот, не’рѓосувачкиот челик и бакарот. Сулфидите присутни во воден раствор се одговорни за напрежното напукнување на челикот, наречено и сулфидно напрежно напукнување. Посебни мерки против корозија се посветуваат во индустриските погони кои обработуваат сулфиди: дробилки на сулфидни руди, длабоки нафтени извори, цевководите за сулфуреста нафта и фабриките на натронска хартија.

Корозијата поттикната од микроби или биогени сулфиди е предизвикана од сулфаторедуцирачки бактерии кои произведуваат сулфид што се испушта во воздухот и потоа оксидира во сулфурна киселина под дејство на сулфурооксидирачките бактерии. Биогената сулфурна киселина реагира со фекалии, ги напукнува канализациските цевки до степен на структурно пропаѓање. Овие оштетувања се голем проблем во јавната канализација низ целиот свет.

Оксидацијата на сулфидот може да создаде тиосулфат (S₂O2−
3), кој е преоден вид одговорен за тешки проблеми со дупчеста корозија на челикот и не’рѓосувачкиот челик, а сердината исто така се закиселува со производството на сулфурна киселина кога оксидацијата е понапредната.

Органска хемија

Во органската хемија, поимот „сулфид“ се однесува на спојот C–S–C, иако поимот тиоетер е поеднозначен. На пример, тиоетерот диметил сулфид е CH₃–S–CH₃. Полифенилен сулфидот (вид. подолу) ја има емпириската формула C₆H₄S. Понекогаш под сулфиди се подразбираат молекулите кои ја содржат фунционалната група –SH. На пример, метил сулфид може да значи CH₃–SH. Претпочитаниот описник за овие соединенија со SH е тиол или меркаптан, т.е. метантиол или метил меркаптан.

Дисулфиди

Поимот „дисулфид“ предизвикуа забуна бидејќи има различни значења. Молибден дисулфидот (MoS₂) се состои од раздвоени сулфидни средишта здружен со молибденот во формалната оксидациска состојба +4 (т.е. Mo⁴⁺ и два S²⁻). Од друга страна, железо дисулфидот (пирит, FeS₂) се состои од S2−
2, или двоанјонот ⁻S–S⁻ здрижен со двовалентно железо во формалната оксидациска состојба +2 (црно железо: Fe²⁺). Диметил дисулфидот ја има хемиската врска CH₃–S–S–CH₃, а пак јаглерод дисулфидот нема врска S–S, туку S=C=S (линеарномолекулен аналог на CO₂). Во сулфурната хемија и биохемијата, дисулфид најчесто ѝ се дава на сулфурниот аналог на пероксидната врска –O–O–. Дисулфидната врска (–S–S–) игра важна улога во конформацијата на белковините и во каталитичкото дејство на ензимите.

Примери

Формула		Точка на топење (°C)	Точка на вриење (°C)	CAS-бр.
H2S	Сулфурводородот е многу токсичен и корозивен гас со мирис на расипано јајце.	−85,7	−60,20	7783-06-4
CdS	Кадмиум сулфидот може да се користи кај светлосетилниците.	1750		1306-23-6
	Калциум полисулфидот („сулфурна вар“) е традиционален фунгицид (габосузбивач) во градинарството.
CS2	Јаглерод дисулфидот е претходник на органосулфурни соединенија.	−111,6	46	75-15-0
PbS	Олово сулфидот се користи кај инфрацрвените сетилници.	1114		1314-87-0
MoS2	Молибден дисулфидот, минералниот молибденит, служи како катализатор за отстранување на сулфур од фосилни горива; се користи и како подмачкувач во услови на висока температура и притисок.			1317-33-5
Cl–CH2CH2–S–CH2CH2–Cl	Иперитот е органосулфурно соединение (тиоетер) користен како хемиско оружје во Првата светска војна.	13–14	217	505-60-2
Ag2S	Сребро сулфидот е составница на сребреното темнило.			21548-73-2
Na2S	Натриум сулфидот како хидрат се користи во производството на натронска хартија и како претходник на органосулфурни соединенија.	920	1180	1313-82-2
ZnS	Цинк сулфидот се користи за леќи и други оптички уреди во инфрацрвениот дел на спектарот. Кога е допиран со сребро се користи кај алфа-забележувачи, а цинк сулфидот со траги од бакар наоѓа примена кај фотолуминесцентните ленти за осветлување во вонредни ситуации и за светлечки сказалки на часовници.		1185	1314-98-3
C6H4S	Полифенилен сулфидот а полимер наречен „сулфар“. Неговите повторувачки единици се меѓусебно сврзуваат со сулфидни (тиоетерски) споеви.			26125-40-6 25212-74-2
SeS2	Селен дисулфидот е противгабичен лек кој се користи во препарати против првут.	<100		7488-56-4
FeS2	Пиритот, наречен и „злато на будалите“, е чест минерал.	600		1317-66-4

Добивање

Сулфидните соединенија можат да се добијат на неколку различни начини:^[6]

1. Непосредно здружување на елементи:

   Пример: Fe_(ц) + S_(ц) → FeS_(ц)

2. Редукција на сулфат:

   Пример: MgSO_4(ц) + 4C_(ц) → MgS_(ц) + 4CO_(г)

3. Таложење на нерастворлив сулфид:

   Пример: M²⁺ + H₂S_(г) → MS_(ц) + 2H⁺_(вр)

Безбедност

Многу метални сулфиди се толку нерастворливи во вода што веројатно не се токсични. Некои од нив испуштаат токсичен сулфурводород кога ќе се изложат на силна минерална киселина, вкучувајќи ги желудочните киселини.

Органските сулфиди се многу запаливи. Кога гори, сулфидот го ослободува гасот сулфур диоксид (SO₂).

Сулфурводородот, некои од неговите соли и речиси сите органски сулфиди имаат силна скапана миризба; нив ги ослободува биомасата кога гние.

Поврзано

• Органски сулфид (тиоетер)
• Сулфидни минерали