Sulfid strontnatý

Aktuální verze stránky ještě nebyla zkontrolována zkušenými přispěvateli a může se výrazně lišit od verze recenzované 13. května 2021; kontroly vyžadují 2 úpravy .

Sulfid strontnatý
Všeobecné
Systematický název	Sulfid strontnatý
Tradiční jména	Sulfid strontnatý
Chem. vzorec	SrS
Fyzikální vlastnosti
Stát	Světle šedé krystaly
Molární hmotnost	119,68 g/ mol
Hustota	3,65 g/cm³
Tepelné vlastnosti
Teplota
• tání	prosinec > 2000 °C
Mol. tepelná kapacita	48,70 J/(mol K)
Entalpie
• vzdělávání	-480 kJ/mol
Klasifikace
Reg. Číslo CAS	1314-96-1
PubChem	14820
Reg. číslo EINECS	215-249-2
ÚSMĚVY	S=[Sr]
InChI	InChI=1S/S.SrXXCMBPUMZXRBTN-UHFFFAOYSA-N
ChemSpider	14136
Údaje jsou založeny na standardních podmínkách (25 °C, 100 kPa), pokud není uvedeno jinak.

Sulfid strontnatý je binární anorganická sloučenina stroncia a síry se vzorcem SrS, bezbarvá krystalická látka nerozpustná ve vodě.

Získání

Nejvhodnější laboratorní metodou pro získání SrS o čistotě přijatelné pro většinu problémů je výměnná reakce mezi ve vodě rozpustnými solemi stroncia a sulfidy alkalických kovů, užívanými v ekvimolekulárních množstvích. Například:

Sr(NO 3 ) 2 + Na 2 S → SrS↓ + 2NaNO 3 Reakce se provádí jednoduchým nalitím silně ochlazených roztoků obou reaktantů. V tomto případě se koncentrace výchozích roztoků volí tak, aby koncentrace vedlejšího produktu reakce (v tomto příkladu je to NaNO 3 ) v matečném louhu nepřekročila práh nasycení a zůstává zcela rozpuštěný. Vysrážená bílá jemně krystalická sraženina sulfidu strontnatého se odfiltruje na předem vychlazené Buchnerově nálevce, poté se rychle promyje malými dávkami ledové vody, někdy navíc studeným alkoholem (pro urychlení dehydratace; v tomto případě výtěžek produktu je mírně snížen). Výrobek je vhodné sušit nad chloridem vápenatým (nebo jinými sušícími prostředky, které dobře absorbují vodu a alkoholové páry) v malém exsikátoru umístěném v chladničce. Avšak v těch případech, kdy malé nečistoty uhličitanu a hydroxidu nejsou pro další použití nezbytné, lze produkt úspěšně sušit na vzduchu v husté hmotě mezi listy filtračního papíru při teplotě nepřevyšující pokojovou teplotu. Pokud je kritické, aby produkt neobsahoval uhličitanové nečistoty, přijmou se další opatření k čištění výchozích materiálů, jakož i k izolaci činidel a cílového produktu od atmosférického oxidu uhličitého ve všech fázích procesu.

Někdy (zejména při zvýšených požadavcích na čistotu produktu z hlediska uhličitanu) je výhodnější získat sulfid strontnatý pomalým přiváděním sirovodíku (v malém přebytku stechiometrického množství) do dobře chlazené vodné suspenze hydroxidu strontnatého. s následným oddělením sraženiny na chlazeném filtru a vysušením v atmosféře dusíku nebo argonu:

Sr(OH) 2 + H2S -> SrS + 2H20 . Modifikací této metody je dvoustupňový proces, při kterém se původní hydroxid strontnatý rozdělí na dvě stejné části. První se nasytí přebytkem sirovodíku za vzniku hydrosulfidu stroncia a poté se za intenzivního míchání přidá k druhému: Sr(OH) 2 + 2H2S - > Sr(SH) 2 + 2H20 ; Sr(SH) 2 + Sr(OH) 2 -> 2SrS + 2H20 .

V průmyslovém měřítku se technický sulfid strontnatý nejsnáze a levně vyrábí kalcinací jeho síranu s materiály s vysokým obsahem uhlíku ( uhlí , koks atd.):

SrS04 + 2C → SrS + 2CO2 Produkt získaný tímto způsobem díky nečistotě uhlíku má našedlý odstín, ale je docela vhodný pro zpracování na jiné sloučeniny stroncia a pro některé technické potřeby. Chcete-li získat lepší produkt, vhodný např. pro výrobu luminoforů, místo výše zmíněných redukčních činidel, přesně vypočítané množství škrobu (ze kterého při zvýšení teploty vzniká čistý uhlík) smíchané s používá se malé množství síry.

Opravdovým redukčním činidlem při reakci síranu strontnatého s uhlíkatými materiály je oxid uhelnatý , který se za těchto podmínek snadno tvoří z oxidu a přeměňuje se zpět na něj po oxidaci síranem. Proto lze proces realizovat bez přímého míchání činidel pomocí uzavřeného cyklu cirkulace plynu:

SrS04 + 4CO -> SrS + 4C02 ; C02 + C → 2CO Takový postup také umožňuje získat dosti čistý produkt, ale vyžaduje značnou komplikaci zařízení a zvýšení spotřeby energie, což mu neposkytuje významné výhody oproti výše uvedeným způsobům.

Kde je to technologicky proveditelné, lze bílý produkt získat nahrazením pevných uhlíkatých redukčních činidel elementárním vodíkem , ke kterému se přidá určité množství sirovodíku pro potlačení vedlejších reakcí :

SrS04 + 4H2 - > SrS + 4H20

Sulfid strontnatý lze také získat průchodem přebytku sirovodíku přes uhličitan strontnatý zahřátý na červené teplo :

SrCO3 + H2S ⇄ SrS + CO2 + H20 Výrobek má obvykle malou příměs původního uhličitanu, jehož úplné odstranění vyžaduje značné dodatečné časové a energetické náklady. Další možnou nečistotou jsou polysulfidy stroncia, které lze odstranit kalcinací produktu v proudu vodíku, což samozřejmě komplikuje proces.

Pokud existují zvláštní požadavky na obsah nečistot v produktu, lze sulfid strontnatý získat průchodem sirných par přes taveninu kovového stroncia při teplotě asi 800 °C:

Sr + S → SrS Tato reakce je exotermická. Proto je při jeho realizaci nutné přijmout opatření k odvodu přebytečného tepla z reakční zóny a udržení optimální teploty v ní.

Fyzikální vlastnosti

Sulfid strontnatý tvoří bezbarvé krystaly kubické soustavy prostorové grupy F m3m s parametry buňky a = 0,60062 nm, Z = 4 ( náplň typu NaCl ).

Chemické vlastnosti

Při zahřívání se rozkládá:

{\mathsf {SrS\ {\xrightarrow {>2000^{o}C}}\ Sr+S}}

Reaguje s vodou:

{\mathsf {SrS+H_{2}O\ {\xrightarrow {100^{o}C}}\ Sr(OH)_{2}\downarrow +H_{2}S\uparrow }}

Reaguje s kyselinami:

{\mathsf {SrS+2\ HCl\ {\xrightarrow {\ }}\ SrCl_{2}+H_{2}S\uparrow }}

Oxidováno kyslíkem :

{\displaystyle {\mathsf {SrS+2\ O_{2}\ {\xrightarrow {\ }}\ SrSO_{4))))

Literatura

Ripan R., Chetyanu I. Anorganická chemie. Chemie kovů. - M .: Mir, 1971. - T. 1. - 561 s.
Příručka chemika / Redakční rada: Nikolsky B.P. a další - 2. vyd., opraveno. - M. - L .: Chemie, 1966. - T. 1. - 1072 s.
Příručka chemika / Redakční rada: Nikolsky B.P. a další - 3. vyd., opraveno. - L . : Chemie, 1971. - T. 2. - 1168 s.
Chemická encyklopedie / Ed.: Knunyants I.L. a další - M. : Sovětská encyklopedie, 1995. - T. 4. - 639 s. — ISBN 5-82270-092-4 .

BeS

NH4HS
( NH4 ) 2SH8N2MoS4 _ _ _
_ _ _ _ _ _

Na2S NaHS NaCrS 2
_ _

MgS

Al2S3 _ _ _

SiS
SiS 2

P 4 S 3
P 4 S 7
P 4 S 10