鹼土硫化物

無機化學中，鹼土硫化物指電正性較強的金屬或非金屬與硫形成的一類化合物。大多數金屬硫化物都可看作氫硫酸的鹽。由於氫硫酸是二元弱酸，因此硫化物可分為酸式鹽（HS，氫硫化物）、正鹽（S）和多硫化物（Sn）三類。

基本介紹

• 中文名：鹼土硫化物
• 外文名：Alkaline earth sulfide
• 屬於：正鹽和多硫化物
• 學科：無機化學

定義

-2價硫的化合物，金屬鹼土硫化物可以看成氫硫酸的鹽。金屬與硫直接反應或者將硫化氫氣體通入金屬鹽溶液，或者往鹽溶液中加入硫化鈉，都可製得金屬鹼土硫化物。

鹼金屬鹼土硫化物和硫化銨易溶於水，由於水解其溶液顯鹼性。鹼土金屬、鈧、釔和鑭系元素的鹼土硫化物較為難溶。當陽離子的外層電子構型為18電子和18+2電子時，往往由於較強的極化作用而形成難溶的、有顏色的鹼土硫化物。大多數不溶於水的鹼土硫化物可溶於酸並釋放出硫化氫，極難溶的少數金屬鹼土硫化物（如CuS、HgS）可用氧化性酸將其溶解，此時S被氧化成硫而從溶液中析出。難溶金屬鹼土硫化物在溶液中存在溶解－沉澱平衡。控制溶液的酸度，可以改變溶液中S2-離子的濃度，從而將溶解度各不相同的難溶金屬鹼土硫化物分別沉澱出來。這是定性分析中用硫化氫分離、鑑定金屬離子的基礎。

鹼土硫化物合成

無機鹼土硫化物通常可通過以下方法合成：（註：K為國際溫度單位開爾文）

1、單質直接化合，例如：

C + 2S→CS₂

2、硫酸鹽或高價鹼土硫化物的還原，例如：

Na₂SO₄+ 4C→ Na₂S + 4CO 1373K

In₂S₃+ 2→ In₂S + 2H₂S

3、溶液中或高溫的複分解反應，例如：

FeCl₂+ H2S → FeS↓ + 2HCl

3SiO₂+ 2Al₂S₃→ 3SiS₂+ 2Al₂O₃ 1373K

4、以硫代酸鹽為原料製取，例如：

(NH₄)₂MoO₄+ 4(NH₄)₂S + 4H₂O → (NH₄)₂[MoS₄] + 8NH₃·H₂O

(NH₄)₂MoO₄+ 2HCl --(加熱)→ MoS₃+ H₂S + 2NH₄Cl

5、高價鹼土硫化物加熱分解，例如：

MoS₃--(加熱)→ MoS₂+ S

重要的鹼土硫化物

硫化氫是一種無色有毒的氣體，臭雞蛋氣味，空氣中硫化氫的容許含量不超過0.01mg/L。硫化氫能夠與人體的血紅素中的亞鐵離子結合生成硫化亞鐵，使其失去反應活性。經常與硫化氫接觸會引起嗅覺遲鈍，消瘦，頭痛等慢性中毒。實驗室里常用金屬鹼土硫化物與酸作用製備硫化氫。硫化氫的水溶液是氫硫酸，二元弱酸。無論在酸性介質還是鹼性介質中，硫化氫的還原性都很強。

多鹼土硫化物

多鹼土硫化物是含有多硫離子Sn的化合物，n=2, 3, 4, 5, 6, ..., 9。多鹼土硫化物可由硫在鹼土硫化物溶液中煮沸製得，其溶液一般都為黃色，且顏色隨n值的增加而加深。多硫離子存在過硫鍵，類似於過氧化物，具有氧化性，但不及過氧離子氧化性強，反應發生歧化

鹼土硫化物的鑑定

點滴法點滴法是鑑定硫離子和硫氫根離子的靈敏方法，其步驟為：在點滴板上混合可溶鹼土硫化物的鹼性溶液和1%的硝普酸鈉Na₂[Fe(CN)₅NO]（亞硝基鐵氰化鈉）溶液，若試樣中存在S離子則會出現不同深度的紅紫色，靈敏度1:50000。其機理是[Fe(CN)₅(NOS)]^4-離子的生成。 除此之外，向點滴板中加入試液、濃鹽酸、幾顆對氨基二甲基苯胺晶體和0.1mol/L氯化鐵溶液，若在2~3分鐘後出現藍色，也可證明硫離子的存在。機理是生成了藍色的亞甲基藍。