Antisulfid antimonitý - Antimony trisulfide

Antisulfid antimonitý
Sulfidový antimonitý.JPG
Jména
Název IUPAC
trisulfid diantimonitý, sulfid antimonitý
Ostatní jména
sulfon antimonitý, suimon antimonitý, seskvulfid antimonitý, vermilion antimon, černý antimon, sulfur antimonu
Identifikátory
3D model (JSmol )
ChemSpider
Informační karta ECHA100.014.285 Upravte to na Wikidata
UNII
Vlastnosti
Sb2S3
Molární hmotnost339.715
Vzhledšedý / černý ortorombický krystal (stibnite)
Hustota4,562 g cm−3 (stibnite)[1]
Bod tání 550 ° C (1022 ° F; 823 K) (stibnite)[1]
Bod varu 1150 ° C (2100 ° F; 1420 K)
0,00017 g / 100 ml (18 ° C)
-86.0·10−6 cm3/ mol
4.046
Termochemie
123,32 J / K mol
-157,8 kJ / mol
Nebezpečí
NFPA 704 (ohnivý diamant)
Smrtelná dávka nebo koncentrace (LD, LC):
> 2000 mg / kg (potkan, orálně)
NIOSH (Limity expozice USA pro zdraví):
PEL (Dovolený)
PEL 0,5 mg / m3 (jako Sb)[2]
REL (Doporučeno)
PEL 0,5 mg / m3 (jako Sb)[2]
Pokud není uvedeno jinak, jsou uvedeny údaje o materiálech v nich standardní stav (při 25 ° C [77 ° F], 100 kPa).
Reference Infoboxu
Viz také: stibnite

Antisulfid antimonitý (Sb2S3) se v přírodě vyskytuje jako krystalický minerál stibnite a amorfní červený minerál (ve skutečnosti mineraloid)[3] metastibnit.[4] Je vyroben pro použití v bezpečnostní zápalky, vojenské střelivo, výbušniny a ohňostroje. Používá se také při výrobě rubínově zbarveného skla a v plastech jako zpomalovač hoření.[5] Historicky byla stibnitová forma používána jako šedý pigment v obrazech vyrobených v 16. století.[6] Je to polovodič s přímým odstupem pásma 1,8-2,5 eV.[Citace je zapotřebí ] S vhodným dopingem, typ p a n lze vyrobit materiály.[7]

Příprava a reakce

Sb2S3 lze připravit z prvků při teplotě 500-900 ° C:[5]

2Sb + 3S → Sb2S3

Sb2S3 se vysráží, když H2S se nechá projít okyseleným roztokem Sb (III).[8]Tato reakce byla použita jako gravimetrická metoda pro stanovení antimonu, probublávání H2S přes horký roztok sloučeniny Sb (III) HCl ukládá oranžovou formu Sb2S3 který za reakčních podmínek zčerná.[9]

Sb2S3 je snadno oxidován a energicky reaguje s oxidačními činidly.[5]Hoří na vzduchu modrým plamenem. Reaguje žhavením s kadmiem, hořčíkem a chlorečnany zinečnatými. Směsi Sb2S3 a chlorečnany mohou explodovat.[10]

Při extrakci antimonu z antimonových rud se používá alkalický sulfidový proces, kde Sb2S3 reaguje za vzniku solí thioantimonátu (III) (nazývaného také thioantimonit):[11]

3Na2S + Sb2S3 → 2Na3SbS3

Ze Sb lze připravit řadu solí obsahujících různé ionty thioantimonátu (III)2S3 tyto zahrnují:[12]

[SbS3]3−, [SbS2]−„[Sb2S5]4−, [Sb4S9]6−, [Sb4S7]2− a [Sb8S17]10−

"Schlippeova sůl ", Na3SbS4· 9H2O, thioantimonátová (V) sůl se tvoří, když Sb2S3 se vaří se sírou a hydroxidem sodným. Reakci lze vyjádřit jako:[8]

Sb2S3 + 3 s2− + 2S → 2 [SbS4]3−

Struktura

Struktura černé jehlicovité formy Sb2S3, stibnite, se skládá ze spojených pásek, ve kterých jsou atomy antimonu ve dvou různých koordinačních prostředích, trigonální pyramidové a čtvercové pyramidové.[8] Podobné pásky se vyskytují v Bi2S3 a Sb2Se3.[13] Červená forma, metastibnit, je amorfní. Nedávná práce naznačuje, že existuje řada úzce souvisejících teplotně závislých struktur stibnitů, které byly označeny jako stibnit (I) forma s vysokou teplotou, identifikovaná dříve, stibnite (II) a stibnite (III).[14] Další práce ukazují, že skutečná koordinační mnohostěna antimonu je ve skutečnosti SbS7, s (3 + 4) koordinací v místě M1 a (5 + 2) v místě M2. Tyto koordinace berou v úvahu přítomnost sekundárních vazeb. Některé ze sekundárních vazeb dodávají soudržnost a jsou spojeny s těsněním.[15]

Reference

  1. ^ A b Haynes, W. M., ed. (2014). CRC Handbook of Chemistry and Physics (95. vydání). Boca Raton, FL: CRC Press. s. 4–48. ISBN  978-1-4822-0867-2.
  2. ^ A b NIOSH Kapesní průvodce chemickými nebezpečími. "#0036". Národní institut pro bezpečnost a ochranu zdraví při práci (NIOSH).
  3. ^ https://www.mindat.org/min-2686.html
  4. ^ SUPERGENOVÝ METASTIBNIT OD MINA ALACRANU, PAMPA LARGA, COPIAPO, CHILE, Alan H Clark, AMERICKÝ MINERALOG. VOL. 55., 1970
  5. ^ A b C Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Chemie prvků (2. vyd.). Butterworth-Heinemann. 581–582. ISBN  978-0-08-037941-8.
  6. ^ Eastaugh, Nicholas (2004). Pigmentové kompendium: Slovník historických pigmentů. Butterworth-Heinemann. str. 359. ISBN  978-0-7506-5749-5.
  7. ^ Electrochemistry of Metal Chalcogenides, Mirtat Bouroushian, Springer, 2010
  8. ^ A b C Holleman, Arnold Frederik; Wiberg, Egon (2001), Wiberg, Nils (ed.), Anorganická chemie, přeloženo Eaglesonem, Mary; Brewer, William, San Diego / Berlin: Academic Press / De Gruyter, str. 765-766, ISBN  0-12-352651-5
  9. ^ A.I. Vogel, (1951), Kvantitativní anorganická analýza, (2. vydání), Longmans Green a spol
  10. ^ Příručka pro zneškodňování nebezpečných laboratorních chemikálií, třetí vydání, CRC Press, 2003, Margaret-Ann Armor, ISBN  9781566705677
  11. ^ Anderson, Corby G. (2012). „Metalurgie antimonu“. Chemie der Erde - geochemie. 72: 3–8. doi:10.1016 / j.chemer.2012.04.001. ISSN  0009-2819.
  12. ^ Anorganické reakce a metody, tvorba vazeb na prvky skupiny VIB (O, S, Se, Te, Po) (část 1) (svazek 5) vyd. A.P, Hagen, 1991, Wiley-VCH, ISBN  0-471-18658-9
  13. ^ Wells A.F. (1984) Strukturní anorganická chemie 5. vydání Oxford Science Publications ISBN  0-19-855370-6
  14. ^ Kuze S., Du Boulay D., Ishizawa N., Saiki A, Pring A .; (2004), rentgenová difrakce důkazu pro monoklinickou formu stibnitu, Sb2S3, pod 290 K; Americký mineralog, 9 (89), 1022-1025.
  15. ^ Kyono, A .; Kimata, M .; Matsuhisa, M .; Miyashita, Y .; Okamoto, K. (2002). "Nízkoteplotní krystalová struktura stibnitu, což naznačuje orbitální překrytí elektronů inertního páru Sb 5s 2". Fyzika a chemie minerálů. 29 (4): 254–260. doi:10.1007 / s00269-001-0227-1.