Natrijev sulfid
Natrijev sulfid je kemijska spojina s formulo Na2S. Bolj pogost je njegov nonahidrat s formulo Na2S•9H2O. Obe obliki sta brezbarvni in dobro topni v vodi. Raztopini sta zelo alkalni. Na vlažnem zraku hidrolizira in sprošča vodikov sulfid (H2S) z vonjem po gnilih jajcih. Nekateri komercialni natrijevi sulfidi so označeni z Na2S•xH2O in vsebnostjo Na2S v odstotkih. Najpogostejši proizvod vsebuje približno 60 % Na2S, kar pomeni, da je x približno 3. Takšen produkt je zaradi prisotnosti polisulfidov rumenkasto obarvan. Njegova vodna raztopina je kljub temu brezbarvna.
| |
| |
| Imena | |
|---|---|
| Druga imena
dinatrijev sulfid
| |
| Identifikatorji | |
3D model (JSmol)
|
|
| ChEBI | |
| ChemSpider | |
| ECHA InfoCard | 100.013.829 |
| EC število |
|
PubChem CID
|
|
| RTECS število |
|
| UN število | 1385 (brezvodni) 1849 (hidrat) |
CompTox Dashboard (EPA)
|
|
| |
| |
| Lastnosti | |
| Na2S | |
| Molska masa | 78,0452 g/mol (brezvodni) 240,18 g/mol (nonahidrat) |
| Videz | brezbarvna higroskopna trdnina |
| Vonj | po gnilih jajcih |
| Gostota | 1,856 g/cm3 (anhidrid) 1,58 g/cm3 (pentahidrat) 1,43 g/cm3 (nonohidrat) |
| Tališče | 1.176 °C (2.149 °F; 1.449 K) |
| 12,4 g/100 mL (0 °C) 18,6 g/100 mL (20 °C) 39 g/100 mL (50 °C) | |
| Topnost | netopen v etru, rahlo topen v etanolu |
| Struktura | |
| Kristalna struktura | antifluoritna (kubična), Pearsonov simbol: cF12 |
| Prostorska skupina | Fm3m, No. 225 |
| Koordinacijska geometrija |
tetraedrična (Na+), kubična (S2−) |
| Nevarnosti | |
EU klasifikacija (DSD) (zastarelo)
|
 jedko (C) okolju nevarno (N)
|
| R-stavki (zastarelo) | R31, R34, R50 |
| S-stavki (zastarelo) | (S1/2), S26, (S45), (S61) |
| NFPA 704 (diamant ognja) | |
| 480 °C (896 °F; 753 K) | |
| Sorodne snovi | |
| Drugi anioni | natrijev oksid natrijev selenid natrijev telurid |
| Drugi kationi | litijev sulfid kalijev sulfid |
| Sorodne snovi | natrijev hidrosulfid |
Če ni navedeno drugače, podatki veljajo za material v standardnem stanju pri 25 °C, 100 kPa). | |
| Sklici infopolja | |
Struktura uredi
Natrijev sulfid ima antifluoritno strukturo.[1][2] To pomeni, da mesta manjših fluoridnih ionov F- v fluoritu (CaF2) sedajo ioni Na+, mesta večjih ionov Ca2+ pa ioni S2-. Sol v vodi disociira. Vsebnost ionov S2- v raztopini je majhna, ker je sulfid premočna baza, da bi lahko koeksistiral z vodo.
Pridobivanje uredi
Na2S se na industrijski način proizvaja s termično redukcijo natrijevega sulfata z ogljikom, običajno s premogom:[3]
- Na2SO4 + 2 C → Na2S + 2 CO2
V laboratoriju se lahko pripravi z redukcijo žvepla z natrijem v brezvodnem amonijaku. Druga možnost je redukcija z natrijem v suhem tetrahidrofuranu (THF) s katalitsko količino naftalena:[4]
- 2 Na + S → Na2S
Reakcije z anorganskimi reagenti uredi
Proces raztapljanja v vodi se lahko opiše z naslednjo enačbo:
- Na2S + H2O → NaHS + NaOH
Med segrevanjem v atmosferi kisika in ogljikovega dioksida se oksidira v natrijev karbonat in žveplov dioksid:
- 2 Na2S + 3 O2 + 2 CO2 → 2 Na2CO3 + 2 SO2
Vodikov peroksid ga oksidira v natrijev sulfat:[5]
- 2 Na2S + 4 H2O2 → 4 H2O + Na2SO4
Med obdelavo z žveplom nastanejo polsulfidi:
- 2Na2S + S8 → 2 Na2S5
Uporaba uredi
Natrijev sulfid se uporablja predvsem v proizvodnji lesne celuloze po Kraftovem postopku.
V procesu čiščenja odpadnih voda se uporablja kot absorbent kisika in sredstvo za obarjanje težkih kovin. V fotografiji se uporablja za toniranje črno-belih fotografij, v tekstilni industriji za beljenje in sredstvo za odstranjevanje žvepla in klora in v usnjarski industriji za žveplanje taninskih strojil. V kemični industriji se uporablja kot sredstvo za sulfoniranje in sulfometiliranje. Uporablja se tudi za vulkaniziranje gume, proizvodnjo žveplovih barvil in drugih kemičnih spojin, flotacijo rud, predelavi nafte in sredstvo za odstranjevanje dlak po apnenju živalskih kož v usnjarnah.
Reagent v organski kemiji uredi
Z alkiliranjem natrijevega sulfida nastanejo tioetri:
- Na2S + 2 RX → R2S + 2 NaX
Enako reagirajo tudi aril halidi.[6] Natrijev sulfid reducira derivate 1,3-dinitrobenzena v 3-nitroaniline.[7]
Varnost uredi
Natrijev sulfid je, podobno kot natrijev hidroksid, zelo alkalen in lahko povzroči opekline na koži. S kislinami burno reagira, pri čemer se sprošča zelo strupen vodikov sulfid.
Sklici uredi
- ↑ E. Zintl, A. Harder, B. Dauth (1934). Gitterstruktur der oxyde, sulfide, selenide und telluride des lithiums, natriums und kaliums. Z. Elektrochem. Angew. Phys. Chem. 40: 588–593.
- ↑ A.F. Wells (1984). Structural Inorganic Chemistry (5 izd.). Oxford: Clarendon Press. COBISS 621359. ISBN 0-19-855370-6.
- ↑ Holleman, A. F.; in sod. (2001). Inorganic Chemistry (1 izd.). San Diego [etc.] : Academic Press ; Berlin ; New York : De Gruyter, cop. COBISS 24318981. ISBN 0-12-352651-5.
- ↑ J.-H. So, P. Boudjouk, H.H. Hong, W.P. Weber (1992). Hexamethyldisilathiane. Inorg. Synth. 29: 30. doi: 10.1002/9780470132609.ch11. ISBN 978-0-470-13260-9.
- ↑ L. Lange, W. Triebel. Sulfides, Polysulfides, and Sulfanes. Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 2000, Wiley-VCH, Weinheim. doi: 10.1002/14356007.a25_443.
- ↑ C.C. Price, W.S. Gardner. p-Aminophenyldisulfide. Org. Synth. 28 (1948): 14. doi: 10.15227/orgsyn.028.0014.
- ↑ W.W. Hartman, H.L. Silloway (1955). 2-Amino-4-nitrophenol. Org. Synth. 3: 82.