Antimon trisülfür

Antimon trisülfür
Antimon trisülfür örneği
Adlandırmalar
IUPAC adı
diantimon trisülfür, antimon(III) sülfür
Diğer adlar
antimon sülfür, antimon seskisülfür, siyah antimon,
Tanımlayıcılar
3D model (JSmol)
ChemSpider
ECHA InfoCard 100.014.285 Bunu Vikiveri'de düzenleyin
UNII
  • InChI=1S/3O.2Sb
    Key: IHBMMJGTJFPEQY-UHFFFAOYSA-N
  • S=[Sb]S[Sb]=S
Özellikler
Molekül formülü Sb2S3
Molekül kütlesi 339.715 g/mol
Görünüm gri / siyah ortorombik kristal (stibnit)
Yoğunluk 4.562g cm−3 (stibnite)[1]
Erime noktası 550 °C (stibnit)[1]
Kaynama noktası 1150 °C
Çözünürlük (su içinde) 0.00017 g/100 mL (18 °C)
-86.0•10−6 cm3/mol
Kırınım dizimi (nD) 4.046
Termokimya
123.32 J/K mol
Standart formasyon entalpisi (ΔfH⦵298)
 -157.8 kJ/mol
Tehlikeler
GHS etiketleme sistemi:
Piktogramlar GHS07: ZararlıGHS09: Çevreye zararlı
İşaret sözcüğü Dikkat
Tehlike ifadeleri H302, H332, H411
Önlem ifadeleri P273
NFPA 704
(yangın karosu)
NFPA 704 four-colored diamondSağlık 2: Yoğun veya sürekli ancak kronik olmayan maruziyet geçici iş göremezliğe veya olası kalıcı hasara neden olabilir. Örnek: KloroformYanıcılık 0: Yanmaz. Örnek: SuKararsızlık 0: Genellikle yangın maruziyeti koşullarında dahi normalde kararlıdır ve su ile reaksiyona girmez. Örnek: Sıvı azotÖzel tehlikeler (beyaz): kod yok
2
0
0
Öldürücü doz veya konsantrasyon (LD, LC):
LD50 (medyan doz)
 > 2000 mg/kg (sıçan, oral)
NIOSH ABD maruz kalma limitleri:
PEL (izin verilen) TWA 0.5 mg/m3 (as Sb)[2]
REL (tavsiye edilen) TWA 0.5 mg/m3 (as Sb)[2]
Aksi belirtilmediği sürece madde verileri, Standart sıcaklık ve basınç koşullarında belirtilir (25 °C [77 °F], 100 kPa).
Bilgi kutusu kaynakları

Antimon trisülfür (Sb2S3) doğada kristal stibnit minerali ve amorf yapılı kırmızı metastibnit minerali olarak bulunur.[3] emniyet kibritlerinde, askeri mühimmatlarda, patlayıcı maddelerde ve havai fişeklerde kullanılmak için üretilmektedir. Ayrıca yakut renkli cam üretiminde ve plastiklerde alev geciktirici olarak kullanılır.[4] Tarihsel olarak stibnit formu, 16. yüzyılda üretilen resimlerde gri bir pigment olarak kullanılmıştır.[5] 1.8-2.5 eV direkt bant aralığına sahip bir yarı iletkendir. Uygun katkılama ile, p ve n tipi malzemeler üretilebilir.[6]

Hazırlanması ve reaksiyonları

Sb2S3, 500-900 °C sıcaklıkta elementlerden hazırlanabilir:[4]

2Sb + 3S → Sb2S3

Asitlendirilmiş bir Sb(III) çözeltisinden, H2S geçirildiğinde, Sb2S3 çökeltilir.[7] Bu reaksiyon antimon tayini için gravimetrik bir yöntem olarak kullanılmıştır. H2S'ün sıcak HCl içindeki bir Sb(III) bileşiği içerisinden geçirilmesi, reaksiyon koşulları altında siyaha dönüşen turuncu bir Sb2S3 formu çökelir.[8]

Sb2S3 kolayca oksitlenir, oksitleyici maddelerle kuvvetlice reaksiyona girer.[4] Mavi alevle havada yanar. Kadmiyum, magnezyum ve çinko kloratlarla akkor derecede ışık yayarak reaksiyona girer. Sb2S3 ve klorat karışımları patlayabilir.[9]

Antimon cevherlerinden antimon ekstraksiyonunda, Sb2S3’ün tiyoantimonat(III) tuzları (tiyoantimonit olarak da adlandırılır) oluşturmak için reaksiyona girdiği alkali sülfür işlemi kullanılır:[10]

3Na2S + Sb2S3 → 2Na3SbS3

Sb2S3’den farklı tiyoantimonat(III) iyonları içeren bir dizi tuz hazırlanabilir:[11]

[SbS3]3−, [SbS2]−, [Sb2S5]4−, [Sb4S9]6−, [Sb4S7]2− ve [Sb8S17]10−

Bir tiyoantimonat(V) tuzu olan, "Schlippe tuzu", Na3SbS4•9H2O, Sb2S3'ün kükürt ve sodyum hidroksit ile kaynatılmasıyla oluşur. Reaksiyon şu şekilde yazılabilir:[7]

Sb2S3 + 3S2− + 2S → 2[SbS4]3−

Yapısı

Sb2S3'ün siyah iğne benzeri formunun yapısı, stibnit, antimon atomlarının iki farklı koordinasyon ortamında, üç köşeli piramit ve kare piramit olduğu bağlantılı şeritlerden oluşur.[7] Bi2S3 ve Sb2Se3'de benzer şeritler oluşur.[12] Kırmızı formu metastibnit, amorf yapılıdır. Son çalışmalar, stibnitin (I) daha önce tanımlanan yüksek sıcaklık formu, stibnit (II) ve stibnit (III) olarak adlandırılan, stibnitin sıcaklığa bağlı bir dizi yapıya sahip olduğunu göstermektedir.[13] Diğer makaleler, antimonun gerçek koordinasyon polihedrasının aslında SbS7 olduğunu, M1 bölgesinde (3+4) koordinasyon ve M2 bölgesinde (5+2) olduğunu göstermektedir. Bu koordinasyonlar ikincil bağların varlığını dikkate alır. İkincil bağların bazıları kohezyon uygular ve istiflenmiş bir şekilde bağlıdır.[14]

Kaynakça

  1. ^ a b {{Kitap kaynağı |editör1-soyadı=Haynes |editör1-ad=W. M. |başlık=CRC Handbook of Chemistry and Physics |tarih=2014 |yayıncı=CRC Press |yer=Boca Raton, FL |isbn=978-1-4822-0867-2 |sayfalar=4-48|basım=95.95
  2. ^ a b NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards. "#0036". National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH). 
  3. ^ SUPERGENE METASTIBNITE FROM MINA ALACRAN, PAMPA LARGA, COPIAPO, CHILE, Alan H Clark, THE AMERICAN MINERALOGIST. VOL. 55., 1970
  4. ^ a b c Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Chemistry of the Elements (2. bas.). Butterworth-Heinemann. ss. 581–582. ISBN 0080379419. 
  5. ^ Eastaugh, Nicholas (2004). Pigment Compendium: A Dictionary of Historical Pigments. Butterworth-Heinemann. s. 359. ISBN 978-0-7506-5749-5. 
  6. ^ Electrochemistry of Metal Chalcogenides, Mirtat Bouroushian, Springer, 2010
  7. ^ a b c Şablon:Holleman&Wiberg
  8. ^ A.I. Vogel, (1951), Quantitative Inorganic analysis, (2d edition), Longmans Green and Co
  9. ^ Hazardous Laboratory Chemicals Disposal Guide, Third Edition, CRC Press, 2003, Margaret-Ann Armour, 9781566705677
  10. ^ Anderson, Corby G. (2012). "The metallurgy of antimony". Chemie der Erde - Geochemistry. 72: 3-8. doi:10.1016/j.chemer.2012.04.001. ISSN 0009-2819. 
  11. ^ Inorganic Reactions and Methods, The Formation of Bonds to Group VIB (O, S, Se, Te, Po) Elements (Part 1) (Volume 5) Ed. A.P, Hagen,1991, Wiley-VCH, 0-471-18658-9
  12. ^ Wells A.F. (1984) Structural Inorganic Chemistry 5th edition Oxford Science Publications 0-19-855370-6
  13. ^ Kuze S., Du Boulay D., Ishizawa N., Saiki A, Pring A.; (2004), X ray diffraction evidence for a monoclinic form of stibnite, Sb2S3, below 290K; American Mineralogist, 9(89), 1022-1025.
  14. ^ Kyono, A.; Kimata, M.; Matsuhisa, M.; Miyashita, Y.; Okamoto, K. (2002). "Low-temperature crystal structures of stibnite implying orbital overlap of Sb 5s 2 inert pair electrons". Physics and Chemistry of Minerals. 29 (4): 254-260. doi:10.1007/s00269-001-0227-1.