كبريتيد

(تم التحويل من Sulphide)
هذا المقال هو عن sulfur anion in general . إذا كنت تريد the organic functional group also called sulfide، انظر thioether . إذا كنت تريد other uses، انظر Sulphide (disambiguation).
كبريتيد
الأسماء
اسم أيوپاك النظامي
Sulfide(2−)[1] (additive), recommended name
Sulfanediide (substitutive),[1] not common, rarely used, sometimes generated by automated nomenclature software in organic chemistry
المُعرِّفات
رقم CAS
3D model (JSmol)
ChEBI
ChemSpider
UNII
الخصائص
الصيغة الجزيئية S
كتلة مولية 32.07 g mol-1
مركبات ذا علاقة
oxide
selenide
telluride
ما لم يُذكر غير ذلك، البيانات المعطاة للمواد في حالاتهم العيارية (عند 25 °س [77 °ف]، 100 kPa).
مراجع الجدول


الكبريتيد (ويُكتب أيضًا sulphide في الإنجليزية البريطانية)[2] هو أنيون غير عضوي من الكبريت، صيغته الكيميائية S2−، أو مركب يحتوي على أيون واحد أو أكثر من S2−. تكون محاليل أملاح الكبريتيد أكّالة. كما يشير مصطلح الكبريتيد أيضًا إلى عائلات واسعة من المركبات غير العضوية والمركبات العضوية الكبريتية، مثل كبريتيد الرصاص وثنائي ميثيل الكبريتيد. ويُعد كبريتيد الهيدروجين (H2S) والبيكبريتيد (HS−) الحمضين المرافقين للكبريتيد.

الخصائص الكيميائية

Pyritwürfel im Muttergestein, Pyrit ist ein Eisensulfid
Das Mineral Zinnober (Cinnabarit), chemisch: Quecksilbersulfid, ein Pigment

The sulfide ion does not exist in aqueous alkaline solutions of Na2S.[3][4] Instead sulfide converts to hydrosulfide:

S2− + H2O → SH− + OH−

Upon treatment with an acid, sulfide salts convert to hydrogen sulfide:

S2− + H+ → SH−
SH− + H+ → H2S

Oxidation of sulfide is a complicated process. Depending on the conditions, the oxidation can produce elemental sulfur, polysulfides, polythionates, sulfite, or sulfate. Metal sulfides react with halogens, forming sulfur and metal salts.

8 MgS + 8 I2 → S8 + 8 MgI2

المشتقات المعدنية

تتفاعل المحاليل المائية لكاتيونات الفلزات الانتقالية مع مصادر الكبريتيد (H2S، وNaHS، وNa2S) لترسيب كبريتيدات صلبة. وتتميز هذه الكبريتيدات غير العضوية عمومًا بذوبانية منخفضة جدًا في الماء، وكثير منها مرتبط بمعادن لها التركيب نفسه (انظر أدناه). ومن الأمثلة الشهيرة على ذلك النوع الأصفر الزاهي CdS أو «أصفر الكادميوم». أما التصبّغ الأسود الذي يتكوّن على الفضة الإسترلينية فهو Ag2S. ويُشار إلى هذه الأنواع أحيانًا باسم الأملاح. وفي الواقع، فإن الترابط في كبريتيدات الفلزات الانتقالية تساهمي بدرجة عالية، مما يؤدي إلى خصائصها شبه الموصلة، التي ترتبط بدورها بألوانها الغامقة. ولعدد منها تطبيقات عملية كأصباغ، وفي الخلايا الشمسية، وكمحفزات. ويؤدي الفطر Aspergillus niger دورًا في جعل كبريتيدات المعادن الثقيلة قابلة للذوبان.[5]

الجيولوجيا

عينة من معدن ستيبنيت، المتواجد طبيعياً من كبريتيد الأنتيمون
المقالة الرئيسية: Sulfide mineral

العديد من خامات المعادن المهمة عبارة عن كبريتيدات.[6] ومن الأمثلة البارزة على ذلك: الأرجنتيت (كبريتيد الفضة)، والزنجفر (كبريتيد الزئبق)، وگالـِنا (كبريتيد الرصاص)، ومولبدنيت (كبريتيد الموليبدنوم)، والبنتلانديت (كبريتيد النيكل)، والريالغار (كبريتيد الزرنيخ)، والستيبنيت (كبريتيد الإثمد)، والسفاليريت (كبريتيد الزنك)، والبيريت (ثنائي كبريتيد الحديد)، والكالكوبيريت (كبريتيد الحديد والنحاس). وقد سجّلت هذه المعادن الكبريتيدية معلومات عن بيئتها المحيطة أثناء تكوّنها (مثل النظائر). ويستخدم العلماء هذه المعادن لدراسة البيئات في أعماق البحار أو في ماضي الأرض.[7]

التآكل الناجم عن كبريتيد

Dissolved free sulfides (H
2S, HS−
, and S2−) are very aggressive species for the corrosion of many metals such as steel, stainless steel, and copper. Sulfides present in aqueous solution are responsible for stress corrosion cracking (SCC) of steel, and is also known as sulfide stress cracking. Corrosion is a major concern in many industrial installations processing sulfides: sulfide ore mills, deep oil wells, pipelines transporting soured oil and Kraft paper factories.

Microbially-induced corrosion (MIC) or biogenic sulfide corrosion are also caused by sulfate reducing bacteria producing sulfide that is emitted in the air and oxidized in sulfuric acid by sulfur oxidizing bacteria. Biogenic sulfuric acid reacts with sewerage materials and most generally causes mass loss, cracking of the sewer pipes and ultimately, structural collapse. This kind of deterioration is a major process affecting sewer systems worldwide and leading to very high rehabilitation costs.

Oxidation of sulfide can also form thiosulfate (S
2O2−
3), an intermediate species responsible for severe problems of pitting corrosion of steel and stainless steel while the medium is also acidified by the production of sulfuric acid when oxidation is more advanced.

الكيمياء العضوية

In organic chemistry, sulfide usually refers to the linkage C–S–C, although the term thioether is less ambiguous. For example, the thioether dimethyl sulfide is CH3–S–CH3. Polyphenylene sulfide (see below) has the empirical formula C6H4S. Occasionally, the term sulfide refers to molecules containing the –SH functional group. For example, methyl sulfide can mean CH3–SH. The preferred descriptor for such SH-containing compounds is thiol or mercaptan, i.e. methanethiol, or methyl mercaptan.

ثاني كبريتيد

Confusion arisesقالب:Among whom? from the different meanings of the term "disulfide". Molybdenum disulfide (MoS
2) consists of separated sulfide centers, in association with molybdenum in the formal +4 oxidation state (that is, Mo4+ and two S2−). Iron disulfide (pyrite, FeS
2) on the other hand consists of S2−
2, or -
S−S−
 dianion, in association with divalent iron in the formal +2 oxidation state (ferrous ion: Fe2+).

Most often in sulfur chemistry and in biochemistry, the disulfide term is commonly ascribed to the sulfur analogue of the peroxide −O−O− bond. The disulfide bond (−S−S−) plays a major role in the conformation of proteins and in the catalytic activity of enzymes.

أمثلة

Formula Description Melting point[8] Boiling point[8] CAS Number
 °C قالب:DegF  °C قالب:DegF
CdS Cadmium sulfide can be used in photocells. 1،480 2،700 n/a 1306-23-6
CS
2		 Carbon disulfide is a precursor to organosulfur compounds. −111.7 −169.1 46.2 115.2 75-15-0
H
2S		 Hydrogen sulfide is a very toxic and corrosive gas characterised by a typical odour of "rotten egg". −85.5 −121.9 −59.55 −75.19 7783-06-4
FeS
2		 Iron disulfide, or pyrite, known as "fool's gold", is a common mineral. 600 1،112 Decomposes 1317-66-4
PbS Lead sulfide is used in infra-red sensors. 1،113 2،035 n/a 1314-87-0
MoS
2		 Molybdenum disulfide, the mineral molybdenite, is used as a catalyst to remove sulfur from fossil fuels; also as lubricant for high-temperature and high-pressure applications. 1،750 3،180 n/a 1317-33-5
SeS
2		 Selenium disulfide is an antifungal used in anti-dandruff preparations, such as Selsun Blue. 100 212 n/a 7488-56-4
Ag
2S		 Silver sulfide is a component of silver tarnish. 836 1،537 n/a 21548-73-2
Na
2S		 Sodium sulfide, as the hydrate, is used in manufacture of kraft paper and as a precursor to organosulfur compounds. 1،172 2،142 n/a 1313-82-2
ZnS Zinc sulfide is used for lenses and other optical devices in the infrared part of the spectrum. ZnS-doped with silver is used in alpha detectors while zinc sulfide with traces of copper has applications in photoluminescent strips for emergency lighting and luminous watch dials. 1،827 3،321 Sublimes 1314-98-3

التحضير

Sulfide compounds can be prepared in several different ways:[9]

  1. Direct combination of elements:
    Example: Fe(s) + S(s) → FeS(s)
  2. Reduction of a sulfate:
    Example: MgSO4(s) + 4C(s) → MgS(s) + 4CO(g)
  3. Precipitation of an insoluble sulfide:
    Example: M2+ + H2S(g) → MS(s) + 2H+(aq)

الأمان

Many metal sulfides are so insoluble in water that they are probably not very toxic. Some metal sulfides, when exposed to a strong mineral acid, including gastric acids, will release toxic hydrogen sulfide.

Organic sulfides are highly flammable. When a sulfide burns it produces sulfur dioxide (SO
2) gas.

Hydrogen sulfide, some sulfide salts, and almost all organic sulfides have a strong and putrid stench; rotting biomass releases these.

التسميات

The systematic names sulfanediide and sulfide(2−), valid IUPAC names, are determined according to the substitutive and additive nomenclatures, respectively. The name sulfide is also used in compositional IUPAC nomenclature which does not take the nature of bonding involved. Examples of such naming include selenium disulfide and titanium sulfide, which contain no sulfide ions.

المصادر

  1. ^ أ ب "sulfide(2−) (CHEBI:15138)". Chemical Entities of Biological Interest (ChEBI). UK: European Bioinformatics Institute.
  2. ^ "كبريتيد: التعريف والمعنى في الإنجليزية" (in الإنجليزية). ليكسيكو.كوم. Archived from the original on 2 أغسطس 2019. Retrieved 24 أغسطس 2022.
  3. ^ May, P.M.; Batka, D.; Hefter, G.; Könignberger, E.; Rowland, D. (2018). "Goodbye to S2-". Chem. Comm. 54 (16): 1980–1983. doi:10.1039/c8cc00187a. PMID 29404555.
  4. ^ Meyer, B; Ward, K; Koshlap, K; Peter, L (1983). "Second dissociation constant of hydrogen sulfide". Inorganic Chemistry. 22 (16): 2345. doi:10.1021/ic00158a027.
  5. ^ هارباجان سينغ (17 نوفمبر 2006). المعالجة الفطرية: المعالجة الحيوية الفطرية (in الإنجليزية). جون وايلي وأولاده. p. 509. ISBN 9780470050583.
  6. ^ Vaughan, D. J.; Craig, J. R. “Mineral chemistry of metal sulfides" Cambridge University Press, Cambridge: 1978. ISBN 0-521-21489-0.
  7. ^ تسانغ, مان-يين; إيناغاكي, فوميو (2020-05-29). "الحياة الميكروبية في أعماق قاع البحر — قصة عدم الاستسلام". Frontiers for Young Minds (in الإنجليزية). 8: 70. doi:10.3389/frym.2020.00070. ISSN 2296-6846.
  8. ^ أ ب قالب:RubberBible97th
  9. ^ Atkins; Shriver (2010). Inorganic Chemistry (5th ed.). New York: W. H. Freeman & Co. p. 413.

وصلات خارجية

تمّ الاسترجاع من "https://www.marefa.org/w/index.php?title=كبريتيد&oldid=4374863"