Полісульфіди натрію

Полісульфі́ди на́трію — неорганічні сполуки металу натрію зі сіркою, жовто-бурі кристали з формулою ${\displaystyle {\ce {Na2S_{n}}}}$ де n=2-7.

Отримання

• Сплавленням сульфіду натрію зі сіркою отримують суміш полісульфідів:

${\displaystyle {\mathsf {Na_{2}S+{\mathit {n}}S\ {\xrightarrow {\tau ^{o}C}}\ Na_{2}S_{{\mathit {n}}+1}}}}$

На результат можна впливати кількістю сірки і температурою реакції: при 600 °С виходить ${\displaystyle {\ce {Na2S2}}}$, при 400°С — ${\displaystyle {\ce {Na2S4}}}$, при 200°С — ${\displaystyle {\ce {Na2S5}}}$.

• Також можна провести синтез безпосередньо з елементів у рідкому аміаку:

${\displaystyle {\mathsf {2Na+{\mathit {n}}S\ {\xrightarrow {-30^{o}C}}\ Na_{2}S_{\mathit {n}}}}}$

Фізичні властивості

Фазова діаграма системи Na-S

Полісульфіди натрію — тверді речовини кольору від жовтого до жовто-помаранчевого. Добре розчиняються у воді, вищі полісульфіди розчиняються в етанолі.

Властивості деяких полісульфідів натрію

Полісульфід	Молярна маса	Температура плавлення (°С)
Na2S2	110,11	445; 475; 490
Na2S3·3H2O	196,22	разл. 100
Na2S4	174,23	275; 285; 286
Na2S5	206,31	255; 253; 260

Хімічні властивості

• При кристалізації з водних розчинів утворюють кристалогідрати: ${\displaystyle {\ce {Na2S2.5H2O}}}$, ${\displaystyle {\ce {Na2S3.3H2O}}}$, ${\displaystyle {\ce {Na2S3.8H2O}}}$.

• За сильного нагрівання розкладаються із виділенням сірки:

${\displaystyle {\mathsf {Na_{2}S_{\mathit {n}}\ {\xrightarrow {>600^{o}C}}\ Na_{2}S+({{\mathit {n}}-1})S}}}$

• Водні розчини мають лужну реакцію через гідроліз за аніоном:

${\displaystyle {\mathsf {S_{\mathit {n}}^{2-}+H_{2}O\ \rightleftarrows \ HS_{\mathit {n}}^{-}+OH^{-}}}}$

• За кімнатної температури розкладаються розведеними кислотами з виділенням сірки:

${\displaystyle {\mathsf {Na_{2}S_{\mathit {n}}+2HCl\ {\xrightarrow {20^{o}C}}\ 2NaCl+H_{2}S\uparrow +({{\mathit {n}}-1})S\downarrow }}}$

• За низької температури та концентрованої кислоти вдається отримати полісульфани:

${\displaystyle {\mathsf {Na_{2}S_{\mathit {n}}+2HCl\ {\xrightarrow {-15^{o}C}}\ 2NaCl+H_{2}S_{\mathit {n}}}}}$

• У вологому середовищі та на світлі полісульфіди натрію окислюються киснем повітря:

${\displaystyle {\mathsf {2Na_{2}S_{\mathit {n}}+2H_{2}O+O_{2}\ {\xrightarrow {\ }}\ 4NaOH+2{\mathit {n}}S}}}$

• Без води реакція окислення йде інакше:

${\displaystyle {\mathsf {2Na_{2}S_{\mathit {n}}+3O_{2}\ {\xrightarrow {\ }}\ 2Na_{2}S_{2}O_{3}+(2{\mathit {n}}-4)S}}}$

Застосування

• Для сульфідування сталевих та чавунних виробів.
• Для отримання сірчистих барвників.
• Синтез полісульфідних каучуків.
• Як компонент складів для обробки шкір.
• Як реагент при флотаційному розділенні сумішей.
• Як інсектофунгіциди.
• В аналітичній хімії.

Див. також

• Полісульфіди

Література

• Химическая энциклопедия / Редкол.: Кнунянц И.Л. и др. — М. : Советская энциклопедия, 1992. — Т. 3. — 639 с. — ISBN 5-82270-039-8.
• Лидин Р.А. и др. Химические свойства неорганических веществ: Учеб. пособие для вузов. — 3-е изд., испр. — М. : Химия, 2000. — 480 с. — ISBN 5-7245-1163-0.
• Справочник химика / Редкол.: Никольский Б.П. и др. — 3-е изд., испр. — Л. : Химия, 1971. — Т. 2. — 1168 с.
• Рипан Р., Четяну И. Неорганическая химия. Химия металлов. — М. : Мир, 1971. — Т. 1. — 561 с.