Как составить формулу сульфида натрия

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 21 ноября 2022 года; проверки требует 1 правка.

Сульфид натрия
Общие
Систематическое наименование	Сульфид натрия
Традиционные названия	сернистый натрий
Хим. формула	Na2S
Рац. формула	Na2S
Физические свойства
Молярная масса	78,0452 г/моль
Плотность	1,856 г/см³
Термические свойства
Температура
• плавления	1176 °C
Классификация
Рег. номер CAS	1313-82-2
PubChem	14804
Рег. номер EINECS	215-211-5
InChI	InChI=1S/2Na.S/q2*+1;-2 GRVFOGOEDUUMBP-UHFFFAOYSA-N
RTECS	WE1905000
ChEBI	76208
ChemSpider	207721
Безопасность
Предельная концентрация	0,2 мг/м³
ЛД50	100-142 мг/кг
Токсичность	токсичен, ирритант
NFPA 704	1 3 1
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.
Медиафайлы на Викискладе

Сульфи́д на́трия, традиционное название — серни́стый на́трий, — сложное неорганическое вещество, бинарное соединение с химической формулой . Натриевая соль сероводородной кислоты.

Описание[править | править код]

Сульфид натрия — бескислородная соль. При обычных условиях — порошок белого цвета, очень гигроскопичный. Плавится без разложения, термически устойчивый. Технический сульфид натрия желтоватый или коричневатый (красноватый) содержит в себе до 60 % сульфида натрия.

Хорошо растворим в воде, гидролизуется по аниону, создает в растворе сильнощелочную среду. При стоянии на воздухе раствор мутнеет из-за выпадения коллоидной серы и желтеет (цвет полисульфидов). Типичный восстановитель. Присоединяет серу. Вступает в реакции ионного обмена.

Получение[править | править код]

В промышленности — прокаливанием минерала мирабилита с восстановителем:

1. .
2. .
3. .

Химические свойства[править | править код]

Сульфид натрия гидролизуется в 2 этапа:

1. 
2. .

Взаимодействует с разбавленной соляной кислотой:

.

Взаимодействует с концентрированной серной кислотой:

.

Реагирует с водным раствором перманганата калия:

.

В реакции с иодом выпадает элементарная сера:

.

Концентрированным раствором пероксида водорода и кислородом при нагревании переводится в сульфат:

.

.

С раствором сульфита натрия и иода образует тиосульфат^[1]:

.

При сплавлении с серой образует полисульфиды натрия переменного состава (серная печень):

Применение[править | править код]

Сульфид натрия применяется в производстве сернистых красителей и целлюлозы, для удаления волосяного покрова шкур при дублении кож, как реагент в аналитической химии, а также для химической водоочистке.

Безопасность[править | править код]

Сульфид натрия ядовит, раздражает кожу и слизистые оболочки. Пожаро- и взрывобезопасен. ПДК в рабочей зоне — 0,2 мг/м³ по ГОСТ 12.1.007-76.

См. также[править | править код]

• Натрий
• Неорганические сульфиды
• Сульфид калия

Примечания[править | править код]

Литература[править | править код]

• Лидин Р. А. «Справочник школьника. Химия» М.: Астерель, 2003.
• Химические свойства неорганических веществ / под ред. Р.А. Лидина. — 3-е изд., испр. — М.: Химия, 2000. — 480 с. — ISBN 5-7245-1163-0.

Сульфид натрия – это сложное неорганическое соединение, имеющее в составе атомы натрия и серы. Реагент используется во многих сферах: он необходим для производства бумаги, очистки нефти, синтеза различных производных, очистки воды. В качестве сульфирующего агента в промышленной химии он незаменим для введения сульфогруппы. В органической химии сульфид натрия играет роль реактива для получения тиоэфиров, сернистых красителей.

Что такое сульфид натрия, формула

Сульфид натрия представляет собой бескислородную натриевую соль, его называют сернистым натрием. Химическая формула – Na₂S, атомы занимают особое положение в пространстве, выстраиваясь в форме антифлюорита: катионы натрия располагаются в углах куба, анионы занимают внутреннее положение. В природе сульфид натрия встречается редко, в основном в крупных месторождениях серы. Для нужд индустрии его вырабатывают синтетическим путём.

Физические свойства, внешний вид

Технический сульфид натрия — это крупные пластинчатые кристаллы желтоватого, оранжевого, красноватого цвета, содержание активного компонента в нём до 60%, остальное – различные примеси, полисульфиты. При нормальных условиях чистый сульфид натрия имеет вид белые или бесцветных мелких кристаллов без вкуса и запаха, характеризуется гигроскопичностью. При увлажнении воздуха сульфид выделяет сероводород. Реакцию можно обнаружить по появлению сильного резкого запаха, напоминающего тухлые яйца. В связи со способностью поглощать влагу, сульфид натрия способен к образованию кристаллогидратов (пентагидрат: Na₂S ∙ 5H₂O).

Температура плавления ангидрида сульфида натрия составляет 1,176 °С. Раствор сульфида натрия менее устойчивый и плавится при достижении температурного режима в 50 °С, пентагидрат расплавляется при 100 °С.  Наибольшую плотность имеет безводный сульфид (1,856 г/см³). Вещество хорошо растворяется в воде, при подогревании растворимость возрастает. Гидролиз наблюдается при 50 °С. С трудом растворим в органических растворителях: спирт, эфиры, фенолы.

Химические свойства, реакции

Наибольшей реакционной способностью обладает раствор сульфида натрия. Он взаимодействует с простыми веществами. Так, сульфид натрия реагирует с кислород при разогреве до 400°С:

Na₂S + 2O₂ → Na₂SO₄

В реакции раствора сульфида натрия с кристаллической серой происходит образование трисульфида натрия:

Na₂S + 2S → Na₂S₃

При увеличении количества серы изменяется продукт: тетрасульфид, пентасульфид:

Na₂S + 3S → Na₂S₄

Na₂S + 4S → Na₂S₅

Сульфид натрия реагирует с галогенами. С йодом даёт чистую серу, йодид натрия:

Na₂S + I₂ → S↓ + 2NaI

Раствор сульфида реагирует с кислотами. В реакции с соляной кислотой образуется хлорид натрия и дигидросульфид:

Na₂S + 2HCl → 2NaCl + H₂S↑

C концентрированной серной кислотой сульфид натрия формирует гидросульфид натрия, оксид серы:

Na₂S + 3H₂SO₄ → 2NaHSO₄ + SO₂ + H₂O + S

Сернокислый натрий является продуктом реакции сульфида натрия с сероводородом:

Na₂S + H₂S → 2NaHS

Расплав сульфида натрия подвергается электролизу, при этом вещество распадается на отдельные элементы:

Na₂S →2Na + S

Раствор сульфида натрия также подвергается электрохимическому разложению:

Na₂S + H₂O → S↓ + 2NaOH + H₂↑

Гидролиз соединения протекает по аниону, т.е. процесс обратимый, характерна щелочная среда с большим количеством ионов OH^–, выделяется кислая соль:

Na₂S + H₂O → NaHS + Na⁺ + OH^–

Для сульфида натрия характерна реакция ионного обмена, при которой происходит обратимое разложение продукта:

3Na₂S + Al₂(SO₄)₃ + 6H₂O → 2Al(OH)₃↓ + 3H₂S↑ + 3Na₂SO₄

Обмен может протекать и с выпадением осадка. Реакция с сульфатом марганца приводит к выделению нерастворимого сульфида марганца:

Na₂S + MnSO₄ → MnS↓ + Na₂SO₄

Производство и получение

В лабораторных условиях получение сульфида натрия идёт посредством восстановления молекулярной серы. Уравнение реакции:

S + 2Na → Na₂S

В промышленности добыча ведётся из минерала мирабелита (Na₂SO₄ ∙ 10H₂O). В специализированных печах проводят прокаливание глауберовой соли с добавлением реагентов. Перед этим сырьё подготавливают, измельчают в дробилках, затем просеивают от ненужного мусора, после чего проводится обработка водородом, угарным газом либо углём:

1. Na₂SO₄ + 4H₂ → Na₂S + 4H₂O
2. Na₂SO₄ + 4C → Na₂S + 4CO↑
3. Na₂SO₄ + 4CO → Na₂S + 4CO₂↑

Для получения вещества с большей чистотой, его дополнительно фильтруют, промывают и просушивают, контролируют содержание примесей.

Применение

Основная сфера применения натрия сульфида – химическая промышленность. Он востребован в органическом и неорганическом синтезе как реактив, являющийся источником сульфогруппы. Серосодержащие соединения используются во всех областях, важной отправной точкой для их синтеза является использования сульфида натрия. Он нужен для обработки кожи, актуально его применение на нефтеперерабатывающих заводах, для выпуска поверхностно-активных веществ (ПАВ), необходим в текстильном производстве, фотографии.

Применение сульфида натрия в химии, водоочистке

Сульфид натрия выступает как носитель сульфатной группы, он может быть донором электронов (выступать как нуклеофил). Соединение выполняет ряд полезных функций и участвует в процессах добычи следующих веществ:

• сложных тиоэфиров;
• серных красителей;
• пластификаторов резины;
• нитроанилинов;
• хлортолуола.

Применение натрия сульфида в аналитике и органике обусловлено высокой реакционной активностью, которая контролируется и направляется. При очищении воды сульфид натрия применим для поглощения кислорода и тяжёлых металлов.

Применение сульфида натрия в целлюлозно-бумажной промышленности и других сферах

Еще одна сфера применения сульфида натрия – краф-процесс. Благодаря наличию сульфида можно получить сульфатную целлюлозу, которая отличается хорошими показателями сопротивления бумаги растяжению и разрыву. Добавление сульфида проводят при щелочной делигнификации древесины на стадии сульфатной варки. Сульфид натрия – это компонент белого щелока, в котором дерево вываривают.

Соединение – отбеливающий агент текстиля. Он позволяет получить стойкий белый цвет, зафиксировать имеющееся отбеливание. Сульфид натрия предотвращает потускнение и посерение окраски. Он применяется в химической фотографии для придания чёрно-белому фото эффекта матовости.

Опасность, токсичность, транспортировка, утилизация

Сульфид натрия крайне токсичен, относится ко 2 классу опасности (высокоопасные отходы): раздражает слизистые оболочки, кожу, вызывает ожоги. Транспортируют в оригинальной герметичной упаковке крытыми видами транспорта, за исключением самолётов. Утилизация проводится путём окисления растворов при высокой температуре.

Заключение

Сульфид натрия – это вещество, использующееся для получения производных, красителей, обесцвечивающий ткани. Применяется для очищения жидкостей, разделения нефти на фракции, матирования фотографий, выработки целлюлозы, дубления кож. Соединение токсично и при применении его требуется соблюдение техники безопасности, ношения защитной одежды.

Читайте также:

• Оксид азота: свойства, применение, реакции
• Угольная кислота: описание, свойства и реакции, применение
• Сульфат алюминия: свойства, применение
• Дихлорметан: свойства, реакции, применение

From Wikipedia, the free encyclopedia

Sodium sulfide

Names
Other names Disodium sulfide
Identifiers
CAS Number	1313-82-2  1313-83-3 (pentahydrate)  1313-84-4 (nonahydrate)
3D model (JSmol)	Interactive image
ChEBI	CHEBI:76208
ChemSpider	14120
ECHA InfoCard	100.013.829
EC Number	215-211-5
PubChem CID	237873
RTECS number	WE1905000
UNII	YGR27ZW0Y7  6U55N59SZ2 (pentahydrate)  C02T02993U (nonahydrate)
UN number	1385 (anhydrous) 1849 (hydrate)
CompTox Dashboard (EPA)	DTXSID0029636
InChI InChI=1S/2Na.S/q2*+1;-2  Key: GRVFOGOEDUUMBP-UHFFFAOYSA-N  InChI=1/2Na.S/q2*+1;-2 Key: GRVFOGOEDUUMBP-UHFFFAOYAP
SMILES [Na+].[Na+].[S-2]
Properties
Chemical formula	Na2S
Molar mass	78.0452 g/mol (anhydrous) 240.18 g/mol (nonahydrate)
Appearance	colorless, hygroscopic solid
Odor	none
Density	1.856 g/cm3 (anhydrous) 1.58 g/cm3 (pentahydrate) 1.43 g/cm3 (nonohydrate)
Melting point	1,176 °C (2,149 °F; 1,449 K) (anhydrous) 100 °C (pentahydrate) 50 °C (nonahydrate)
Solubility in water	12.4 g/100 mL (0 °C) 18.6 g/100 mL (20 °C) 39 g/100 mL (50 °C) (hydrolyses)
Solubility	insoluble in ether slightly soluble in alcohol[1]
Magnetic susceptibility (χ)	−39.0·10−6 cm3/mol
Structure
Crystal structure	Antifluorite (cubic), cF12
Space group	Fm3m, No. 225
Coordination geometry	Tetrahedral (Na+); cubic (S2−)
Hazards
GHS labelling:
Pictograms
Signal word	Danger
Hazard statements	H302, H311, H314, H400
Precautionary statements	P260, P264, P270, P273, P280, P301+P312, P301+P330+P331, P302+P352, P303+P361+P353, P304+P340, P305+P351+P338, P310, P312, P321, P322, P330, P361, P363, P391, P405, P501
NFPA 704 (fire diamond)	3 1 1
Autoignition temperature	> 480 °C (896 °F; 753 K)
Safety data sheet (SDS)	ICSC 1047
Related compounds
Other anions	Sodium oxide Sodium selenide Sodium telluride Sodium polonide
Other cations	Lithium sulfide Potassium sulfide Rubidium sulfide Caesium sulfide
Related compounds	Sodium hydrosulfide
Except where otherwise noted, data are given for materials in their standard state (at 25 °C [77 °F], 100 kPa).  verify (what is  ?) Infobox references

Sodium sulfide is a chemical compound with the formula Na₂S, or more commonly its hydrate Na₂S·9H₂O. Both the anhydrous and the hydrated salts in pure crystalline form are colorless solids, although technical grades of sodium sulfide are generally yellow to brick red owing to the presence of polysulfides and commonly supplied as a crystalline mass, in flake form, or as a fused solid. They are water-soluble, giving strongly alkaline solutions. When exposed to moist air, Na₂S and its hydrates emit hydrogen sulfide, an extremely toxic, flammable and corrosive gas which smells like rotten eggs.

Some commercial samples are specified as Na₂S·xH₂O, where a weight percentage of Na₂S is specified. Commonly available grades have around 60% Na₂S by weight, which means that x is around 3. These grades of sodium sulfide are often marketed as ‘sodium sulfide flakes’.

Structure[edit]

Na₂S adopts the antifluorite structure,^[2][3] which means that the Na⁺ centers occupy sites of the fluoride in the CaF₂ framework, and the larger S²⁻ occupy the sites for Ca²⁺.

Production[edit]

Industrially Na₂S is produced by carbothermic reduction of sodium sulfate often using coal:^[4]

Na₂SO₄ + 2 C → Na₂S + 2 CO₂

In the laboratory, the salt can be prepared by reduction of sulfur with sodium in anhydrous ammonia, or by sodium in dry THF with a catalytic amount of naphthalene (forming sodium naphthalenide):^[5]

2 Na + S → Na₂S

Reactions with inorganic reagents[edit]

The sulfide ion in sulfide salts such as sodium sulfide can incorporate a proton into the salt by protonation:

S²⁻
+  H⁺ → SH⁻

Because of this capture of the proton ( H⁺), sodium sulfide has basic character. Sodium sulfide is strongly basic, able to absorb two protons. Its conjugate acid is sodium hydrosulfide (SH⁻
). An aqueous solution contains a significant portion of sulfide ions that are singly protonated.

S²⁻
+ H₂O SH⁻
+  OH⁻

SH⁻
+ H₂O H₂S +  OH⁻

Sodium sulfide is unstable in the presence of water due to the gradual loss of hydrogen sulfide into the atmosphere.

When heated with oxygen and carbon dioxide, sodium sulfide can oxidize to sodium carbonate and sulfur dioxide:

2 Na₂S + 3 O₂ + 2 CO₂ → 2 Na₂CO₃ + 2 SO₂

Oxidation with hydrogen peroxide gives sodium sulfate:^[6]

Na₂S + 4 H₂O₂ → 4 H₂O + Na₂SO₄

Upon treatment with sulfur, polysulfides are formed:

2 Na₂S + S₈ → 2 Na₂S₅

Uses[edit]

Sodium sulfide is primarily used in the kraft process in the pulp and paper industry.

It is used in water treatment as an oxygen scavenger agent and also as a metals precipitant; in chemical photography for toning black and white photographs; in the textile industry as a bleaching agent, for desulfurising and as a dechlorinating agent; and in the leather trade for the sulfitisation of tanning extracts. It is used in chemical manufacturing as a sulfonation and sulfomethylation agent. It is used in the production of rubber chemicals, sulfur dyes and other chemical compounds. It is used in other applications including ore flotation, oil recovery, making dyes, and detergent. It is also used during leather processing, as an unhairing agent in the liming operation.

Reagent in organic chemistry[edit]

Alkylation of sodium sulfide give thioethers:

Na₂S + 2 RX → R₂S + 2 NaX

Even aryl halides participate in this reaction.^[7] By a broadly similar process sodium sulfide can react with alkenes in the thiol-ene reaction to give thioethers.
Sodium sulfide can be used as nucleophile in Sandmeyer type reactions.^[8] Sodium sulfide reduces1,3-dinitrobenzene derivatives to the 3-nitroanilines.^[9] Aqueous solution of sodium sulfide can be refluxed with nitro carrying azo dyes dissolved in dioxane and ethanol to selectively reduce the nitro groups to amine; while other reducible groups, e.g. azo group, remain intact.^[10] Sulfide has also been employed in photocatalytic applications.^[11]

Sodium sulfide is the active ingredient in Dr. Scholl’s ingrown toenail pain treatment.

Safety[edit]

Like sodium hydroxide, sodium sulfide is strongly alkaline and can cause chemical burns. Acids react with it to rapidly produce hydrogen sulfide, which is highly toxic.

References[edit]

Справочник содержит названия веществ и описания химических формул (в т.ч. структурные формулы и скелетные формулы).

---

Общее число найденных записей: 1.
Показано записей: 1.

Металлы

Неметаллы

Щелочные

Щелоч-зем

Благородные

Галогены

Халькогены

Полуметаллы

s-элементы

p-элементы

d-элементы

f-элементы