Полисульфиды

Полисульфи́ды — многосернистые соединения общей формулы Me₂S_n, например, полисульфид аммония (NH₄)₂S_n. В структуре этих соединений имеются (димерные/полимерные) цепи атомов —S—S_(n)—S—.

Известны многочисленные полисульфиды водорода, общей формулы H₂S_n, где n меняется от 2 (персульфид водорода) до 23. Это желтые маслянистые жидкости; по мере увеличения содержания серы окраска изменяется от жёлтой до красной.

Полисульфиды щелочных металлов образуются при взаимодействии элементарной серы с соответствующим сульфидом (при сплавлении или в концентрированном растворе):

$\mathsf{N}{\mathsf{a}}_{\mathsf{2}}\mathsf{S}\mathsf{+}\mathsf{n}\mathsf{S}\mathsf{\to }\mathsf{N}{\mathsf{a}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{S}}_{\mathsf{1}\mathsf{+}\mathsf{n}},1⩽n⩽7.$

Обычно в молекулах полисульфидов число атомов серы изменяется от 2 до 8, известно лишь одно соединение с n = 9, это (NH₄)₂S₉. Наиболее распространены полисульфиды с двумя атомами серы (дисульфиды). Эти полисульфиды можно рассматривать как аналоги соответствующих пероксидов — персульфиды. Для полисульфидов, подобно пероксидам, характерны окислительные и восстановительные свойства:

$\mathsf{N}{\mathsf{a}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{S}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{S}\mathsf{n}\mathsf{S}\mathsf{\to }\mathsf{S}\mathsf{n}{\mathsf{S}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{N}{\mathsf{a}}_{\mathsf{2}}\mathsf{S}$ (S2−
2 — окислитель);

$\mathsf{(}\mathsf{N}{\mathsf{H}}_{\mathsf{4}}{\mathsf{)}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{S}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{S}\mathsf{n}\mathsf{S}\mathsf{\to }\mathsf{(}\mathsf{N}{\mathsf{H}}_{\mathsf{4}}{\mathsf{)}}_{\mathsf{2}}\mathsf{S}\mathsf{n}{\mathsf{S}}_{\mathsf{3}}$

$\mathsf{4}\mathsf{F}\mathsf{e}{\mathsf{S}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{1}\mathsf{1}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{\to }\mathsf{2}\mathsf{F}{\mathsf{e}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{8}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}$ (S2−
2 — восстановитель).

При взаимодействии с кислотами разлагаются с образованием сульфанов, серы и H₂S. Также как и пероксиды, персульфиды способны диспропорционировать:

$\mathsf{N}{\mathsf{a}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{S}}_{\mathsf{2}}\mathsf{\to }\mathsf{N}{\mathsf{a}}_{\mathsf{2}}\mathsf{S}\mathsf{+}\mathsf{S}$ (S2−
2 — окислитель, восстановитель);

$\mathsf{2}\mathsf{F}\mathsf{e}{\mathsf{S}}_{\mathsf{2}}\mathsf{\to }\mathsf{2}\mathsf{F}\mathsf{e}\mathsf{S}\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{S}$ (аналогично).

Присоединение серы к солям синильной кислоты лучше всего протекает при действии на них легко отдающего S полисульфида аммония по схеме (для двусернистого аммония):

$\mathsf{K}\mathsf{C}\mathsf{N}\mathsf{+}\mathsf{(}\mathsf{N}{\mathsf{H}}_{\mathsf{4}}{\mathsf{)}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{S}}_{\mathsf{2}}\mathsf{\to }\mathsf{K}\mathsf{N}\mathsf{C}\mathsf{S}\mathsf{+}\mathsf{(}\mathsf{N}{\mathsf{H}}_{\mathsf{4}}{\mathsf{)}}_{\mathsf{2}}\mathsf{S}$

Применение

Полисульфиды используют в аналитической химии для разделения элементов, в производстве некоторых каучуков (полисульфидные каучуки — тиоколы) и др.

Полисульфиды аммония (NH₄)₂S_n (n = 2…9…) применяются для воронения стали. Смесью полисульфидов натрия (Na₂S_n; в старину её называли «серная печень») с давних времён пользуются в кожевенной промышленности для удаления волоса со шкур. Серную печень для этой цели готовят сплавлением серы с содой. Получающаяся зеленовато-коричневая масса растворяется в воде с сильнощелочной реакцией и при стоянии раствора постепенно разлагается с выделением сероводорода (и дисероводорода). Некоторые органические производные персульфидного типа находят применение в качестве горючего твёрдых реактивных топлив. Полисульфиды кальция и бария применяют в борьбе с вредителями в сельском хозяйстве.

Литература

• Один И. Н. Сульфиды неорганические // Химическая энциклопедия : в 5 т. / Гл. ред. Н. С. Зефиров. — М.: Большая Российская энциклопедия, 1995. — Т. 4: Полимерные—Трипсин. — С. 459—460. — 639 с. — 40 000 экз. — ISBN 5-85270-039-8.
• Анисимов А. В. Полисульфиды органические // Химическая энциклопедия : в 5 т. / Гл. ред. Н. С. Зефиров. — М.: Большая Российская энциклопедия, 1995. — Т. 4: Полимерные—Трипсин. — С. 25—26. — 639 с. — 40 000 экз. — ISBN 5-85270-039-8.

См. также

• Органические полисульфиды