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]
| |
| Adlandırmalar | |
|---|---|
diantimon trisülfür, antimon(III) sülfür | |
Diğer adlar antimon sülfür, antimon seskisülfür, siyah antimon, | |
| Tanımlayıcılar | |
3D model (JSmol)
|
|
| ChemSpider | |
| ECHA InfoCard | 100.014.285 |
PubChem CID
|
|
| UNII | |
CompTox Bilgi Panosu (EPA)
|
|
| |
| |
| 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 | |
Isı sığası (C)
|
123.32 J/K mol |
Standart formasyon entalpisi (ΔfH⦵298)
|
-157.8 kJ/mol |
| Tehlikeler | |
| GHS etiketleme sistemi: | |
| Piktogramlar |  
|
| İşaret sözcüğü | Dikkat |
| Tehlike ifadeleri | H302, H332, H411 |
| Önlem ifadeleri | P273 |
| NFPA 704 (yangın karosu) |
|
| 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 | |
Hazırlanması ve reaksiyonları
değiştirSb2S3, 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
değiştirSb2S3'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
değiştir- ^ 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
- ^ a b NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards. "#0036". National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH).
- ^ SUPERGENE METASTIBNITE FROM MINA ALACRAN, PAMPA LARGA, COPIAPO, CHILE, Alan H Clark, THE AMERICAN MINERALOGIST. VOL. 55., 1970
- ^ a b c Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Chemistry of the Elements (2. bas.). Butterworth-Heinemann. ss. 581–582. ISBN 0080379419.
- ^ Eastaugh, Nicholas (2004). Pigment Compendium: A Dictionary of Historical Pigments. Butterworth-Heinemann. s. 359. ISBN 978-0-7506-5749-5.
- ^ Electrochemistry of Metal Chalcogenides, Mirtat Bouroushian, Springer, 2010
- ^ a b c Şablon:Holleman&Wiberg
- ^ A.I. Vogel, (1951), Quantitative Inorganic analysis, (2d edition), Longmans Green and Co
- ^ Hazardous Laboratory Chemicals Disposal Guide, Third Edition, CRC Press, 2003, Margaret-Ann Armour, 9781566705677
- ^ 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.
- ^ 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
- ^ Wells A.F. (1984) Structural Inorganic Chemistry 5th edition Oxford Science Publications 0-19-855370-6
- ^ 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.
- ^ 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.