Natrijev sulfid

Iz Wikipedije, proste enciklopedije
Jump to navigation Jump to search
Natrijev sulfid
Sodium sulfide.jpg
Fluorite-unit-cell-3D-ionic.png
Druga imena dinatrijev sulfid
Identifikatorji
Številka CAS 1313-82-2,
1313-84-4 (pentahidrat)
1313-84-4 (nonahidrat)
PubChem 237873
EINECS število 215-211-5
UN število 1385 (brezvodni)
1849 (hidrat)
ChEBI 76208
RTECS število WE1905000
SMILES
InChI
ChemSpider 14120
Lastnosti
Molekulska formula Na2S
Molekulska 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

1176 °C, 1449 K, 2149 °F ((brezvodni)
100 °C (pentahidrat)
50 °C (nonahidrat))

Topnost (voda) 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
Varnostni list ICSC 1047
EU klasifikacija Hazard C.svg jedko (C)
Hazard N.svg okolju nevarno (N)
EU Index 016-009-00-8
NFPA 704
NFPA 704.svg
1
3
1
 
R-stavki R31, R34, R50
S-stavki (S1/2), S26, (S45), (S61)
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)

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.

Struktura[uredi | uredi kodo]

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 | uredi kodo]

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 | uredi kodo]

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 | uredi kodo]

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 | uredi kodo]

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 | uredi kodo]

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 | uredi kodo]

  1. 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.
  2. A.F. Wells (1984). Structural Inorganic Chemistry (5 izd.). Oxford: Clarendon Press. COBISS 621359. ISBN 0-19-855370-6. 
  3. A.F. Holleman, E. Wiberg. Inorganic Chemistry. Academic Press: San Diego, 2001. ISBN 0-12-352651-5.
  4. 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.
  5. L. Lange, W. Triebel. Sulfides, Polysulfides, and Sulfanes. Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 2000, Wiley-VCH, Weinheim. doi: 10.1002/14356007.a25_443.
  6. C.C. Price, W.S. Gardner. p-Aminophenyldisulfide. Org. Synth. 28 (1948): 14. doi: 10.15227/orgsyn.028.0014.
  7. W.W. Hartman, H.L. Silloway (1955). 2-Amino-4-nitrophenol. Org. Synth. 3: 82.