Trisiarczek antymonu - Antimony trisulfide
Nazwy | |
---|---|
Nazwa IUPAC
trisiarczek diantymonu, siarczek antymonu(III)
|
|
Inne nazwy
siarczek antymonu, siarczek antymonu, seskwisiarczek antymonu, cynober antymonu, czarny antymon, siarka antymonu
|
|
Identyfikatory | |
Model 3D ( JSmol )
|
|
ChemSpider | |
Karta informacyjna ECHA | 100.014.285 |
Identyfikator klienta PubChem
|
|
UNII | |
Pulpit nawigacyjny CompTox ( EPA )
|
|
|
|
|
|
Nieruchomości | |
Sb 2 S 3 | |
Masa cząsteczkowa | 339,715 |
Wygląd zewnętrzny | szary / czarny kryształ rombowy (stibnit) |
Gęstość | 4,562g cm- 3 (stybnit) |
Temperatura topnienia | 550 ° C (1022 ° F; 823 K) (stybnit) |
Temperatura wrzenia | 1150 °C (2100 °F; 1420 K) |
0,00017 g/100 ml (18°C) | |
-86,0 x 10 -6 cm 3 / mol | |
Współczynnik załamania ( n D )
|
4.046 |
Termochemia | |
Pojemność cieplna ( C )
|
123,32 J/K mol |
Standardowa entalpia
tworzenia (Δ f H ⦵ 298 ) |
-157,8 kJ/mol |
Zagrożenia | |
NFPA 704 (ognisty diament) | |
Dawka lub stężenie śmiertelne (LD, LC): | |
LD 50 ( mediana dawki )
|
> 2000 mg/kg (szczur, doustnie) |
NIOSH (limity ekspozycji dla zdrowia w USA): | |
PEL (dopuszczalne)
|
TWA 0,5 mg/m 3 (jako Sb) |
REL (zalecane)
|
TWA 0,5 mg/m 3 (jako Sb) |
Związki pokrewne | |
Inne aniony
|
Tritlenek antymonu Triselenek antymonu Tellurek antymonu |
Inne kationy
|
Trisiarczek arsenu Siarczek bizmutu(III) |
Związki pokrewne
|
Pentasiarczek antymonu |
O ile nie zaznaczono inaczej, dane podano dla materiałów w ich stanie standardowym (przy 25 °C [77 °F], 100 kPa). |
|
Referencje do infoboksu | |
Trisiarczek antymonu (Sb 2 S 3 ) występuje w przyrodzie jako krystaliczny minerał stibnit i amorficzny czerwony minerał (właściwie mineraloid) metastybnit . Produkowany jest do stosowania w zawodach bojowych, amunicji wojskowej, materiałach wybuchowych i fajerwerkach. Jest również stosowany w produkcji szkła w kolorze rubinowym oraz w tworzywach sztucznych jako środek zmniejszający palność. Historycznie forma stibnitowa była używana jako szary pigment w obrazach powstałych w XVI wieku. Trisiarczek antymonu był również używany jako fotoprzewodnik czuły na obraz w tubusach Vidicon . Jest to półprzewodnik z bezpośrednim pasmem wzbronionym 1,8–2,5 eV. Przy odpowiednim domieszkowaniu można wytwarzać materiały typu p i n .
Przygotowanie i reakcje
Sb 2 S 3 można przygotować z pierwiastków w temperaturze 500–900 °C:
- 2 Sb + 3 S → Sb 2 S 3
SB 2 S 3 wytrąca się przy H 2 S jest przepuszczany przez zakwaszonego roztworu Sb (III). Reakcja ta jest stosowana jako grawimetrycznej metody określania antymon, przepuszczając H 2 s do roztworu związku Sb (III) w gorącym HCI złoży postaci pomarańczowych Sb 2 S 3 , które staje się czarny w warunkach reakcji.
Sb 2 S 3 łatwo ulega utlenieniu, gwałtownie reagując z utleniaczami. Pali się w powietrzu niebieskim płomieniem. Reaguje żarzeniem z chloranami kadmu, magnezu i cynku. Mieszaniny Sb 2 S 3 i chloranów mogą eksplodować.
W ekstrakcji antymonu z rud antymonu stosuje się alkaliczny proces siarczkowy, w którym Sb 2 S 3 reaguje z wytworzeniem soli tioantymonianu (III) (zwanej również tioantymonitem):
- 3 Na 2 S + Sb 2 S 3 → 2 Na 3 SbS 3
Wiele soli zawierających różne jony tioantymonianowe(III) można wytworzyć z Sb 2 S 3, w tym:
- [SbS 3 ] 3- , [SbS 2 ] − , [Sb 2 S 5 ] 4- , [Sb 4 S 9 ] 6- , [Sb 4 S 7 ] 2- i [Sb 8 S 17 ] 10-
" Sól Schlippe za " Na 3 SbS 4 · 9H 2 O, A thioantimonate (V), sól powstaje przy Sb 2 S 3 gotuje się z siarką i wodorotlenek sodu. Reakcję można przedstawić jako:
- Sb 2 S 3 + 3 S 2− + 2 S → 2 [SbS 4 ] 3-
Struktura
Struktura czarnej igiełkowatej formy Sb 2 S 3 , stibnitu , składa się z połączonych wstęg, w których atomy antymonu znajdują się w dwóch różnych środowiskach koordynacyjnych, trygonalnym piramidalnym i kwadratowym piramidalnym. Podobne wstążki występują w Bi 2 S 3 i Sb 2 Se 3 . Forma czerwona, metastybnit, jest amorficzna. Ostatnie prace sugerują, że istnieje szereg ściśle powiązanych ze sobą struktur stibnitu zależnych od temperatury, które nazwano stibnitem (I), formą wysokotemperaturową, zidentyfikowaną wcześniej, stibnitem (II) i stibnitem (III). Inny artykuł pokazuje, że rzeczywiste wielościany koordynacyjne antymonu to w rzeczywistości SbS 7 , z koordynacją (3+4) w miejscu M1 i (5+2) w miejscu M2. Te koordynacje uwzględniają obecność wiązań wtórnych. Niektóre wiązania wtórne nadają kohezję i są związane z upakowaniem.