Antimon trisülfür

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]

Antimon trisülfür
IUPAC adı
diantimon trisülfür, antimon(III) sülfür
Diğer adlar
antimon sülfür, antimon seskisülfür, siyah antimon,
Tanımlayıcılar
CAS numarası 1345-04-6
PubChem 16689752
SMILES
InChI
ChemSpider 17621613
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)
Termokimya
Standart formasyon entalpisi (ΔfHo298)
 -157.8 kJ/mol
Tehlikeler
GHS piktogramları
GHS İşaret sözcüğü Dikkat
NFPA 704
0
2
0
ABD maruz
kalma limiti (PEL)		 TWA 0.5 mg/m3 (as Sb)[2]
LD50 > 2000 mg/kg (sıçan, oral)
Belirtilmiş yerler dışında verilmiş olan veriler, Standart sıcaklık ve basınçtadır. (25 °C, 100 kPa)
Bilgi kutusu kaynakları

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. Haynes, W. M., (Ed.) (2014). CRC Handbook of Chemistry and Physics (95th bas.). Boca Raton, FL: CRC Press. ss. 4-48. ISBN 978-1-4822-0867-2.
  3. SUPERGENE METASTIBNITE FROM MINA ALACRAN, PAMPA LARGA, COPIAPO, CHILE, Alan H Clark, THE AMERICAN MINERALOGIST. VOL. 55., 1970
  4. Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Chemistry of the Elements (2nd 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. 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.
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.