Сульфид мышьяка(III)

Сульфид мышьяка(III) — бинарное неорганическое соединение мышьяка и серы с формулой As2S3, тёмно-жёлтые кристаллы, нерастворимые в воде, ядовит.

Получение

• В природе встречается минерал аурипигмент — As2S3

• Сплавление мышьяка с серой в инертной атмосфере даёт смесь продуктов:

A s   → S 500 − 600 o C   A s 2 S 3 , A s 2 S 5 , A s 4 S 4 {displaystyle {mathsf {As {xrightarrow[{S}]{500-600^{o}C}} As_{2}S_{3},As_{2}S_{5},As_{4}S_{4}}}}

• Растворение оксида мышьяка в насыщенном растворе сероводорода:

A s 2 O 3 + 3 H 2 S   →   A s 2 S 3 ↓ + 3 H 2 O {displaystyle {mathsf {As_{2}O_{3}+3H_{2}S {xrightarrow {}} As_{2}S_{3}downarrow +3H_{2}O}}}

• Сплавление оксида мышьяка с серой:

2 A s 2 O 3 + 9 S   → 300 o C   2 A s 2 S 3 + 3 S O 2 {displaystyle {mathsf {2As_{2}O_{3}+9S {xrightarrow {300^{o}C}} 2As_{2}S_{3}+3SO_{2}}}}

Физические свойства

Сульфид мышьяка(III) образует тёмно-жёлтые кристаллы моноклинной сингонии, пространственная группа P 21/n, параметры ячейки a = 1,147 нм, b = 0,957 нм, c = 0,424 нм, β = 90,45°, Z = 4.

Кристалл образован молекулами димерами As4S6.

Практически нерастворим в воде, p ПР = 25÷29.

Растворяется в этаноле, не растворяется в сероуглероде, бензоле.

Химические свойства

• Разлагается перегретым паром:

A s 2 S 3 + 3 H 2 O   → 200 − 250 o C   A s 2 O 3 + 3 H 2 S {displaystyle {mathsf {As_{2}S_{3}+3H_{2}O {xrightarrow {200-250^{o}C}} As_{2}O_{3}+3H_{2}S}}}

• Окисляется горячими серной и азотной кислотами:

A s 2 S 3 + 9 H 2 S O 4   → 100 o C   A s 2 O 3 ↓ + 12 S O 2 + 9 H 2 O {displaystyle {mathsf {As_{2}S_{3}+9H_{2}SO_{4} {xrightarrow {100^{o}C}} As_{2}O_{3}downarrow +12SO_{2}+9H_{2}O}}} A s 2 S 3 + 24 H N O 3   → 100 o C   A s 2 O 3 ↓ + 24 N O 2 + 3 H 2 S O 4 + 9 H 2 O {displaystyle {mathsf {As_{2}S_{3}+24HNO_{3} {xrightarrow {100^{o}C}} As_{2}O_{3}downarrow +24NO_{2}+3H_{2}SO_{4}+9H_{2}O}}}

• Реагирует с щелочами:

A s 2 S 3 + 6 N a O H   →   N a 3 A s O 3 + N a 3 [ A s S 3 ] + 3 H 2 O {displaystyle {mathsf {As_{2}S_{3}+6NaOH {xrightarrow {}} Na_{3}AsO_{3}+Na_{3}[AsS_{3}]+3H_{2}O}}}

• Окисляется горячей концентрированной перекисью водорода:

A s 2 S 3 + 14 H 2 O 2   →   2 H 3 A s O 4 + 3 H 2 S O 4 + 8 H 2 O {displaystyle {mathsf {As_{2}S_{3}+14H_{2}O_{2} {xrightarrow {}} 2H_{3}AsO_{4}+3H_{2}SO_{4}+8H_{2}O}}}

• Окисляется кислородом воздуха при прокаливании:

2 A s 2 S 3 + 9 O 2   → 500 o C   2 A s 2 O 3 + 6 S O 2 {displaystyle {mathsf {2As_{2}S_{3}+9O_{2} {xrightarrow {500^{o}C}} 2As_{2}O_{3}+6SO_{2}}}}

• Реагирует с серой при сплавлении:

A s 2 S 3 + 2 S   → 100 − 120 o C   A s 2 S 5 {displaystyle {mathsf {As_{2}S_{3}+2S {xrightarrow {100-120^{o}C}} As_{2}S_{5}}}}

• С сульфидами щелочных металлов образует тиоарсениты:

A s 2 S 3 + 3 N a 2 S   →   2 N a 3 [ A s S 3 ] {displaystyle {mathsf {As_{2}S_{3}+3Na_{2}S {xrightarrow {}} 2Na_{3}[AsS_{3}]}}}

• С сульфидами щелочных металлов с серой образует тиоарсенаты:

A s 2 S 3 + 3 N a 2 S + 2 S   →   2 N a 3 [ A s S 4 ] {displaystyle {mathsf {As_{2}S_{3}+3Na_{2}S+2S {xrightarrow {}} 2Na_{3}[AsS_{4}]}}}

Применение

• Полупроводниковые материалы.
• Для изготовления волоконных световодов для инфракрасного излучения.
• Пигмент.

Токсичность

Как сульфид мышьяка, так и остальные соединения мышьяка ядовиты.