Sulfiidid: erinevus redaktsioonide vahel

Allikas: Vikipeedia
Sirvi ajalugu interaktiivselt
← Vanem muudatusUuem muudatus →
Eemaldatud sisu Lisatud sisu
VisuaalneVikitekst
PResümee puudub
P pisitoimetamine
2. rida: 2. rida:
{{See artikkel| on sulfiididest laias keemilises tähenduses; sulfiidsete mineraalide kohta vaata artiklit [[Sulfiidsed mineraalid]].}}
{{See artikkel| on sulfiididest laias keemilises tähenduses; sulfiidsete mineraalide kohta vaata artiklit [[Sulfiidsed mineraalid]].}}


[[File:Sulfidion.svg|thumb|300px|Sulfiidioon]]
[[Pilt:Sulfidion.svg|pisi|300px|Sulfiidioon]]
'''Sulfiidid''' on väävli ja keemilise elemendi ühendid (nt Na<sub>2</sub>S ja P<sub>2</sub>S<sub>5</sub>) või orgaaniline lineaarse ehitusega või tsüklilised ühendid, mille üldvalem on RSR′, kus R ja R′ on orgaanilised radikaalid.<ref name="HUqCx" /> Sulfiidioon on väävli [[anioon]] (S<sup>2−</sup>), mis on saadud [[prooton]]ite eemaldamisega divesiniksulfiidist. [[Väävel]] on pehmem [[Lewisi_happed_ja_alused|Lewise alus]] ja vähem elektronegatiivsem kui [[hapnik]], selle tõttu on tal suurem amplituud oksüdatsiooniastmeid ja suurem [[Afiinsus (keemia)|afiinsus]] parempoolsete pehmemate [[d-metallid]]e suhtes <ref name="Luts" />. Sulfiidioon ei panusta [[soolad]]esse ühegi värviga ning sulfiidiooni [[hüdratatsioonienergia]] on madal, mis ei kompenseeri selle [[võreentalpia]]t, selle tõttu on sulfiidid vees vähelahustuvad ühendid <ref name="Luts" />. Väävli üks omadus on moodustada polüsulfiide (sidudes sulfiidioon), kus väävel käitub kelaatse ligandina d-metalliioonide suhtes <ref name="Luts" />. Sulfiide jaotatakse monosulfiidideks, disulfiidideks ja sulfiidkompleksideks <ref name="Luts" />.
'''Sulfiidid''' on väävli ja keemilise elemendi ühendid (nt Na<sub>2</sub>S ja P<sub>2</sub>S<sub>5</sub>) või orgaaniline lineaarse ehitusega või tsüklilised ühendid, mille üldvalem on RSR′, kus R ja R′ on orgaanilised radikaalid.<ref name="HUqCx" /> Sulfiidioon on väävli [[anioon]] (S<sup>2−</sup>), mis on saadud [[prooton]]ite eemaldamisega divesiniksulfiidist. [[Väävel]] on pehmem [[Lewisi happed ja alused|Lewise alus]] ja vähem elektronegatiivsem kui [[hapnik]], selle tõttu on tal suurem amplituud oksüdatsiooniastmeid ja suurem [[Afiinsus (keemia)|afiinsus]] parempoolsete pehmemate [[d-metallid]]e suhtes <ref name="Luts" />. Sulfiidioon ei panusta [[soolad]]esse ühegi värviga ning sulfiidiooni [[hüdratatsioonienergia]] on madal, mis ei kompenseeri selle [[võreentalpia]]t, selle tõttu on sulfiidid vees vähelahustuvad ühendid <ref name="Luts" />. Väävli üks omadus on moodustada polüsulfiide (sidudes sulfiidioon), kus väävel käitub kelaatse ligandina d-metalliioonide suhtes <ref name="Luts" />. Sulfiide jaotatakse monosulfiidideks, disulfiidideks ja sulfiidkompleksideks <ref name="Luts" />.


== Monosulfiidid – struktuur ja omadused ==
== Monosulfiidid – struktuur ja omadused ==
9. rida: 9. rida:
'''Divesiniksulfiid (H<sub>2</sub>S)'''
'''Divesiniksulfiid (H<sub>2</sub>S)'''


[[File:Hydrogen-sulfide-3D-balls.png|thumb|130px|Vesiniksulfiidi struktuur]] Omadustelt on tegu [[gaas|gaasilise]] ühendiga (õhust raskem), mis on värvitu ja iseloomuliku mädamunalõhnaga. [[Divesiniksulfiid]] on mürgine aine, mille LD on 800 ppm, kui seda 5 minuti jooksul sisse hingata. Samuti on see ühend korrosiivne ja tuleohtlik <ref name="IDLH" /><ref name="Rlr9k" /> H<sub>2</sub>S on vees nõrgalt happeline, mille p''K''<sub>a</sub> = 7, andes seal HS<sup>-</sup> iooni <ref name="kwtg2" />.
[[Pilt:Hydrogen-sulfide-3D-balls.png|pisi|130px|Vesiniksulfiidi struktuur]] Omadustelt on tegu [[gaas]]ilise ühendiga (õhust raskem), mis on värvitu ja iseloomuliku mädamunalõhnaga. [[Divesiniksulfiid]] on mürgine aine, mille LD on 800 ppm, kui seda 5 minuti jooksul sisse hingata. Samuti on see ühend korrosiivne ja tuleohtlik <ref name="IDLH" /><ref name="Rlr9k" /> H<sub>2</sub>S on vees nõrgalt happeline, mille p''K''<sub>a</sub> = 7, andes seal HS<sup>-</sup> iooni <ref name="kwtg2" />.
Looduses tekib seda ainet kohtades kus on vähe hapnikku. Näiteks tekib divesiniksulfiidi soodes hapnikuvaeses keskkonnas [[mikroorganism]]ide lagunemise tagajärjel, samuti võib seda tekkida kanalisatsioonides.
Looduses tekib seda ainet kohtades kus on vähe hapnikku. Näiteks tekib divesiniksulfiidi soodes hapnikuvaeses keskkonnas [[mikroorganism]]ide lagunemise tagajärjel, samuti võib seda tekkida kanalisatsioonides.
Reageerib hapnikuga moodustades [[vääveldioksiid]]i, käitub reaktsioonides enamasti [[redutseerija]]na, eriti [[alus]]elises keskkonnas.
Reageerib hapnikuga moodustades [[vääveldioksiid]]i, käitub reaktsioonides enamasti [[redutseerija]]na, eriti [[alus]]elises keskkonnas.
17. rida: 17. rida:
Kõrgetel temperatuuridel [[katalüsaator]]i juuresolekul reageerib vääveldioksiidiga moodustades elemendilise väävli ja vee. Antud reaktsiooni kasutatakse tööstuses divesiniksulfiidi sidumiseks. [[Metall]]idega reageerides moodustab vastavaid sulfiidsooli.
Kõrgetel temperatuuridel [[katalüsaator]]i juuresolekul reageerib vääveldioksiidiga moodustades elemendilise väävli ja vee. Antud reaktsiooni kasutatakse tööstuses divesiniksulfiidi sidumiseks. [[Metall]]idega reageerides moodustab vastavaid sulfiidsooli.


Kõrgel rõhul (üle 90 GPa) divesiniksulfiid muutub elektrijuhiks. Madalatel temperatuuridel ja kõrgetel rõhkudel ta muutub [[Ülijuhtivus|ülijuhi]]ks.<ref name="OqwuT" />
Kõrgel rõhul (üle 90 GPa) divesiniksulfiid muutub elektrijuhiks. Madalatel temperatuuridel ja kõrgetel rõhkudel ta muutub [[Ülijuhtivus|ülijuhi]]ks.<ref name="OqwuT" />


'''Metallimonosulfiidid'''
'''Metallimonosulfiidid'''


[[File:Nickel-arsenide-3D-unit-cell.png|thumb|150px|Nikkel-arseniidne struktuur]]
[[Pilt:Nickel-arsenide-3D-unit-cell.png|pisi|150px|Nikkel-arseniidne struktuur]]
Saavad moodustuda 3d metallidest näiteks Ti, V, Fe, Co, Ni, kus on iseloomulik [[nikkel]]-arseniidne struktuur, mis tekib, kui on tugev metall-metallside ja sellistel ühenditel on heksagonaalne süsteem. Keskel on As aatom, mille küljes on 6 nikli aatomit. Metallimonosulfiidid on vees vähelahustuvad või lahustumatud ühendid. Väga erinevate värvidega (tuleneb metallide omadustest), enamasti tumedamad toonid, kuid on ka heledamaid (näiteks: CdS, mis on kollane). Vahel käsitletakse neid kui soolasid, üleminekumetalli ja sulfiidiooni vaheline side on [[Kovalentne_side|kovalentne]], mis annab ühenditele [[Pooljuht|pooljuhi]] omadused. Tänu sellele saab neid kasutada värvipigmentidena, [[päikesepaneel]]ides ja katalüsaatoritena. <ref name="9EnVz" />
Saavad moodustuda 3d metallidest näiteks Ti, V, Fe, Co, Ni, kus on iseloomulik [[nikkel]]-arseniidne struktuur, mis tekib, kui on tugev metall-metallside ja sellistel ühenditel on heksagonaalne süsteem. Keskel on As aatom, mille küljes on 6 nikli aatomit. Metallimonosulfiidid on vees vähelahustuvad või lahustumatud ühendid. Väga erinevate värvidega (tuleneb metallide omadustest), enamasti tumedamad toonid, kuid on ka heledamaid (näiteks: CdS, mis on kollane). Vahel käsitletakse neid kui soolasid, üleminekumetalli ja sulfiidiooni vaheline side on [[Kovalentne side|kovalentne]], mis annab ühenditele [[Pooljuht|pooljuhi]] omadused. Tänu sellele saab neid kasutada värvipigmentidena, [[päikesepaneel]]ides ja katalüsaatoritena.<ref name="9EnVz" />


Näiteks: vasksulfiid, raud(II)sulfiid, vanaadiumsulfiid jne.
Näiteks: vasksulfiid, raud(II)sulfiid, vanaadiumsulfiid jne.
28. rida: 28. rida:
== Disulfiidid – struktuur ja omadused ==
== Disulfiidid – struktuur ja omadused ==


Nende ühendite korral on tegemist üsna tugeva disulfiidse S–S sidemega. Kui monosulfiidis on väävli aatomil formaalne laeng −2, siis disulfiidi korral on see −1, mis sarnaneb [[kloor]]i<nowiki/>aatomiga ning moodustab sarnaselt teise sama aatomiga kovalentse sideme. <ref name="Luts" /> Disulfiidid jagunevad orgaanilisteks ja anorgaanilisteks.
Nende ühendite korral on tegemist üsna tugeva disulfiidse S–S sidemega. Kui monosulfiidis on väävli aatomil formaalne laeng −2, siis disulfiidi korral on see −1, mis sarnaneb [[kloor]]iaatomiga ning moodustab sarnaselt teise sama aatomiga kovalentse sideme.<ref name="Luts" /> Disulfiidid jagunevad orgaanilisteks ja anorgaanilisteks.


'''Orgaanilised disulfiidid''' on moodustunud kui mõlema või ühe väävli iooni küljes on mingi orgaaniline ühend näiteks fenüülrühm. Kui mõlema disulfiidse sidemega väävli aatomi küljes on sama asendusrühm, siis on tegu sümmeetrilise disulfiidiga, kuid kui erinev, siis on tegu asümmeetrilisega <ref name="Sevier" />. Disulfiidne side laguneb polaarsete reagentide abil ning selle tõttu on võimalik saada erinevaid monosulfiide. Niimoodi laguneb näiteks [[tsüstiin]] ning tekib kaks tsüsteiini molekuli, mis on üks 20 põhilisest [[Aminohapped|aminohappest]]. <ref name="GGTdx" />
'''Orgaanilised disulfiidid''' on moodustunud kui mõlema või ühe väävli iooni küljes on mingi orgaaniline ühend näiteks fenüülrühm. Kui mõlema disulfiidse sidemega väävli aatomi küljes on sama asendusrühm, siis on tegu sümmeetrilise disulfiidiga, kuid kui erinev, siis on tegu asümmeetrilisega <ref name="Sevier" />. Disulfiidne side laguneb polaarsete reagentide abil ning selle tõttu on võimalik saada erinevaid monosulfiide. Niimoodi laguneb näiteks [[tsüstiin]] ning tekib kaks tsüsteiini molekuli, mis on üks 20 põhilisest [[Aminohapped|aminohappest]].<ref name="GGTdx" />


Orgaanilisi disulfiide leidub valkudes, bakterites ja eukarüootsetes rakkudes.
Orgaanilisi disulfiide leidub valkudes, bakterites ja eukarüootsetes rakkudes.


[[File:2780M-pyrite1.jpg|thumb|130px|Püriit]]
[[Pilt:2780M-pyrite1.jpg|pisi|130px|Püriit]]
'''Anorgaanilised disulfiidid''' moodustuvad erinevate metalliliste või mittemetalliliste elementidega. Tuntuim metallidisulfiid on [[püriit]] (FeS<sub>2</sub>) ehk kassikuld, mille korral on tegu kristallilise struktuuriga sulfiidse mineraaliga. Püriiti kasutatakse näiteks ehetes, päikesepaneelides, liitiumakudes (katoodi materjalina) <ref name="xSD3R" />. Mittemetalliline disulfiid on näiteks dikloordisulfiid (S<sub>2</sub>Cl<sub>2</sub>), mis sarnaneb oma struktuurilt [[vesinikperoksiid|vesinikperoksiidiga]]. Tegemist on kollase-punaka õlise vedelikuga, mille lõhna on kirjeldatud kui ärritavat või iiveldama ajavat. Oma värvi tõttu saab teda kasutada värvides, kuid enim kasutatakse seda sünteetilise kummi tootmisel.
'''Anorgaanilised disulfiidid''' moodustuvad erinevate metalliliste või mittemetalliliste elementidega. Tuntuim metallidisulfiid on [[püriit]] (FeS<sub>2</sub>) ehk kassikuld, mille korral on tegu kristallilise struktuuriga sulfiidse mineraaliga. Püriiti kasutatakse näiteks ehetes, päikesepaneelides, liitiumakudes (katoodi materjalina) <ref name="xSD3R" />. Mittemetalliline disulfiid on näiteks dikloordisulfiid (S<sub>2</sub>Cl<sub>2</sub>), mis sarnaneb oma struktuurilt [[vesinikperoksiid]]iga. Tegemist on kollase-punaka õlise vedelikuga, mille lõhna on kirjeldatud kui ärritavat või iiveldama ajavat. Oma värvi tõttu saab teda kasutada värvides, kuid enim kasutatakse seda sünteetilise kummi tootmisel.


== Sulfiidkompleksid – struktuur ja omadused ==
== Sulfiidkompleksid – struktuur ja omadused ==


Sulfiidkompleksid on enamasti moodustunud 4d ja 5d metallidest. Madalamate vabade 3d orbitaalide tõttu saab väävli aatom käituda π-sideme aktseptorina, mistõttu eelistavad väheoksüdeerivad metallitsentrid väävlit. Sulfiidkomplekse saab moodustada aluselises keskkonnas oksiididest disvesiniksulfiidi abil. <ref name="Luts" />
Sulfiidkompleksid on enamasti moodustunud 4d ja 5d metallidest. Madalamate vabade 3d orbitaalide tõttu saab väävli aatom käituda π-sideme aktseptorina, mistõttu eelistavad väheoksüdeerivad metallitsentrid väävlit. Sulfiidkomplekse saab moodustada aluselises keskkonnas oksiididest disvesiniksulfiidi abil.<ref name="Luts" />


Näiteks molübdeen oksiidi ja divesiniksulfiidi reaktsioonil tekib MoS<sub>4</sub><sup>2−</sup> ioon
Näiteks molübdeen oksiidi ja divesiniksulfiidi reaktsioonil tekib MoS<sub>4</sub><sup>2−</sup> ioon
63. rida: 63. rida:
== Huvitavat sulfiidide kohta ==
== Huvitavat sulfiidide kohta ==
* 2008. aastal kasutati Jaapanis enesetappu tegemisel divesiniksulfiidi, mida valmistati käepärastest vahenditest kodus <ref name="ERQe0" />. Selle ärahoidmiseks loodi ka spetsiaalne abitelefon, kuhu hädas olevad inimesed helistada said .<ref name="0p8Kq" />.
* 2008. aastal kasutati Jaapanis enesetappu tegemisel divesiniksulfiidi, mida valmistati käepärastest vahenditest kodus <ref name="ERQe0" />. Selle ärahoidmiseks loodi ka spetsiaalne abitelefon, kuhu hädas olevad inimesed helistada said .<ref name="0p8Kq" />.

* Sama gaasi kasutas I maailmasõja ajal ka Suurbritannia armee. Tegemist pole küll efektiivse sõjagaasiga, kuid selle lihtsuse ja suurte koguste kättesaadavuse tõttu kasutati seda kahel korral <ref name="5ez7B" />.
* Sama gaasi kasutas I maailmasõja ajal ka Suurbritannia armee. Tegemist pole küll efektiivse sõjagaasiga, kuid selle lihtsuse ja suurte koguste kättesaadavuse tõttu kasutati seda kahel korral <ref name="5ez7B" />.
⚫
* Paljud metallimaagid on sulfiidid (näiteks: hõbesulfiid, ränisulfiid, molübdeensulfiid, nikkelsulfiid) <ref name="OtY1j" />.

⚫
* Paljud metallimaagid on sulfiidid (näiteks: hõbesulfiid, ränisulfiid, molübdeensulfiid, nikkelsulfiid) <ref name="OtY1j" />.


== Vaata ka ==
== Vaata ka ==
73. rida: 71. rida:
== Viited ==
== Viited ==
{{viited|allikad=
{{viited|allikad=
⚫
<ref name="HUqCx">Kaevats Ü, Eesti entsüklopeedia, Eesti Entsüklopeediakirjastus, http://entsyklopeedia.ee/artikkel/sulfiid, 1998, (vaadatud 16.10.17).</ref>
<ref name="Luts">Atkins P W, Overton T, Rourke, Jonathan, Weller, M ja Armstrong, F A, ''Shriver & Atkins' inorganic chemistry'', 2010, ''Oxford : Oxford University Press''.</ref>
<ref name="Luts">Atkins P W, Overton T, Rourke, Jonathan, Weller, M ja Armstrong, F A, ''Shriver & Atkins' inorganic chemistry'', 2010, ''Oxford : Oxford University Press''.</ref>
<ref name="IDLH">The National Institute for Occupational Safety and Health, https://www.cdc.gov/niosh/idlh/7783064.html, 1994, (vaadatud 16.10.17)</ref>
<ref name="IDLH">The National Institute for Occupational Safety and Health, https://www.cdc.gov/niosh/idlh/7783064.html, 1994, (vaadatud 16.10.17)</ref>
⚫
<ref name="Sevier">Sevier C S, Kaiser C A, ''Formation and transfer of disulphide bonds in living cells'', ''Nat. Rev. Mol. Cell Biol.'', 2002, 3-11, 836-847.</ref>
⚫
<ref name="HUqCx">Kaevats Ü, Eesti entsüklopeedia, Eesti Entsüklopeediakirjastus, http://entsyklopeedia.ee/artikkel/sulfiid, 1998, (vaadatud 16.10.17).</ref>
<ref name="Rlr9k">National Pollutant Inventory, http://www.npi.gov.au/resource/hydrogen-sulfide, (vaadatud 16.10.17)</ref>
<ref name="Rlr9k">National Pollutant Inventory, http://www.npi.gov.au/resource/hydrogen-sulfide, (vaadatud 16.10.17)</ref>
<ref name="kwtg2">''"Evans pKa table"'', http://evans.rc.fas.harvard.edu/pdf/evans_pKa_table.pdf, 2005, Harvard university, (vaadatud 16.10.17)</ref>
<ref name="kwtg2">''"Evans pKa table"'', http://evans.rc.fas.harvard.edu/pdf/evans_pKa_table.pdf, 2005, Harvard university, (vaadatud 16.10.17)</ref>
<ref name="OqwuT">Drozdov A., Eremets M. I., Troyan I. A., ''"Conventional superconductivity at 190 K at high pressures"'', 2014</ref>
<ref name="OqwuT">Drozdov A., Eremets M. I., Troyan I. A., ''"Conventional superconductivity at 190 K at high pressures"'', 2014</ref>
<ref name="9EnVz">Harbhajan S, ''Mycoremediation: Fungal Bioremediation'', 2006</ref>
<ref name="9EnVz">Harbhajan S, ''Mycoremediation: Fungal Bioremediation'', 2006</ref>
⚫
<ref name="Sevier">Sevier C S, Kaiser C A, ''Formation and transfer of disulphide bonds in living cells'', ''Nat. Rev. Mol. Cell Biol.'', 2002, 3-11, 836-847.</ref>
<ref name="GGTdx">Cremlyn R J, ''An Introduction to Organosulfur Chemistry'', 1996 John Wiley and Sons: Chichester.</ref>
<ref name="GGTdx">Cremlyn R J, ''An Introduction to Organosulfur Chemistry'', 1996 John Wiley and Sons: Chichester.</ref>
<ref name="xSD3R">Energizer Corporation, [http://data.energizer.com/PDFs/lithiuml91l92_appman.pdf ''Lithium Iron Disulfide''], vaadatud 15.10.2017</ref>
<ref name="xSD3R">Energizer Corporation, [http://data.energizer.com/PDFs/lithiuml91l92_appman.pdf ''Lithium Iron Disulfide''], vaadatud 15.10.2017</ref>
86. rida: 84. rida:
<ref name="0p8Kq">{{cite news|last=Namiki |first=Noriko |url=http://abcnews.go.com/Health/story?id=4908320&page=1 |title=Terrible Twist in Japan Suicide Spates - ABC News, |accessdate=15.10.2017}}</ref>
<ref name="0p8Kq">{{cite news|last=Namiki |first=Noriko |url=http://abcnews.go.com/Health/story?id=4908320&page=1 |title=Terrible Twist in Japan Suicide Spates - ABC News, |accessdate=15.10.2017}}</ref>
<ref name="5ez7B">Foulkes C H, ''Gas! The story of the special brigade'', 2001</ref>
<ref name="5ez7B">Foulkes C H, ''Gas! The story of the special brigade'', 2001</ref>
<ref name="OtY1j">Vaughan D J, Craig J R, “''Mineral chemistry of metal sulfides" Cambridge University Press'', 1978, Cambridge</ref>
<ref name="OtY1j">Vaughan D J, Craig J R, "''Mineral chemistry of metal sulfides" Cambridge University Press'', 1978, Cambridge</ref>
}}
}}


Redaktsioon: 23. aprill 2019, kell 11:34

 See artikkel on sulfiididest laias keemilises tähenduses; sulfiidsete mineraalide kohta vaata artiklit Sulfiidsed mineraalid.
Sulfiidioon

Sulfiidid on väävli ja keemilise elemendi ühendid (nt Na2S ja P2S5) või orgaaniline lineaarse ehitusega või tsüklilised ühendid, mille üldvalem on RSR′, kus R ja R′ on orgaanilised radikaalid.[1] Sulfiidioon on väävli anioon (S2−), mis on saadud prootonite eemaldamisega divesiniksulfiidist. Väävel on pehmem Lewise alus ja vähem elektronegatiivsem kui hapnik, selle tõttu on tal suurem amplituud oksüdatsiooniastmeid ja suurem afiinsus parempoolsete pehmemate d-metallide suhtes [2]. Sulfiidioon ei panusta sooladesse ühegi värviga ning sulfiidiooni hüdratatsioonienergia on madal, mis ei kompenseeri selle võreentalpiat, selle tõttu on sulfiidid vees vähelahustuvad ühendid [2]. Väävli üks omadus on moodustada polüsulfiide (sidudes sulfiidioon), kus väävel käitub kelaatse ligandina d-metalliioonide suhtes [2]. Sulfiide jaotatakse monosulfiidideks, disulfiidideks ja sulfiidkompleksideks [2].

Monosulfiidid – struktuur ja omadused

Divesiniksulfiid (H2S)

Vesiniksulfiidi struktuur

Omadustelt on tegu gaasilise ühendiga (õhust raskem), mis on värvitu ja iseloomuliku mädamunalõhnaga. Divesiniksulfiid on mürgine aine, mille LD on 800 ppm, kui seda 5 minuti jooksul sisse hingata. Samuti on see ühend korrosiivne ja tuleohtlik [3][4] H2S on vees nõrgalt happeline, mille pKa = 7, andes seal HS- iooni [5].

Looduses tekib seda ainet kohtades kus on vähe hapnikku. Näiteks tekib divesiniksulfiidi soodes hapnikuvaeses keskkonnas mikroorganismide lagunemise tagajärjel, samuti võib seda tekkida kanalisatsioonides. Reageerib hapnikuga moodustades vääveldioksiidi, käitub reaktsioonides enamasti redutseerijana, eriti aluselises keskkonnas.

Väävel kui redutseerija: H2S + O2 → SO2 + H2

Kõrgetel temperatuuridel katalüsaatori juuresolekul reageerib vääveldioksiidiga moodustades elemendilise väävli ja vee. Antud reaktsiooni kasutatakse tööstuses divesiniksulfiidi sidumiseks. Metallidega reageerides moodustab vastavaid sulfiidsooli.

Kõrgel rõhul (üle 90 GPa) divesiniksulfiid muutub elektrijuhiks. Madalatel temperatuuridel ja kõrgetel rõhkudel ta muutub ülijuhiks.[6]

Metallimonosulfiidid

Nikkel-arseniidne struktuur

Saavad moodustuda 3d metallidest näiteks Ti, V, Fe, Co, Ni, kus on iseloomulik nikkel-arseniidne struktuur, mis tekib, kui on tugev metall-metallside ja sellistel ühenditel on heksagonaalne süsteem. Keskel on As aatom, mille küljes on 6 nikli aatomit. Metallimonosulfiidid on vees vähelahustuvad või lahustumatud ühendid. Väga erinevate värvidega (tuleneb metallide omadustest), enamasti tumedamad toonid, kuid on ka heledamaid (näiteks: CdS, mis on kollane). Vahel käsitletakse neid kui soolasid, üleminekumetalli ja sulfiidiooni vaheline side on kovalentne, mis annab ühenditele pooljuhi omadused. Tänu sellele saab neid kasutada värvipigmentidena, päikesepaneelides ja katalüsaatoritena.[7]

Näiteks: vasksulfiid, raud(II)sulfiid, vanaadiumsulfiid jne.

Disulfiidid – struktuur ja omadused

Nende ühendite korral on tegemist üsna tugeva disulfiidse S–S sidemega. Kui monosulfiidis on väävli aatomil formaalne laeng −2, siis disulfiidi korral on see −1, mis sarnaneb klooriaatomiga ning moodustab sarnaselt teise sama aatomiga kovalentse sideme.[2] Disulfiidid jagunevad orgaanilisteks ja anorgaanilisteks.

Orgaanilised disulfiidid on moodustunud kui mõlema või ühe väävli iooni küljes on mingi orgaaniline ühend näiteks fenüülrühm. Kui mõlema disulfiidse sidemega väävli aatomi küljes on sama asendusrühm, siis on tegu sümmeetrilise disulfiidiga, kuid kui erinev, siis on tegu asümmeetrilisega [8]. Disulfiidne side laguneb polaarsete reagentide abil ning selle tõttu on võimalik saada erinevaid monosulfiide. Niimoodi laguneb näiteks tsüstiin ning tekib kaks tsüsteiini molekuli, mis on üks 20 põhilisest aminohappest.[9]

Orgaanilisi disulfiide leidub valkudes, bakterites ja eukarüootsetes rakkudes.

Püriit

Anorgaanilised disulfiidid moodustuvad erinevate metalliliste või mittemetalliliste elementidega. Tuntuim metallidisulfiid on püriit (FeS2) ehk kassikuld, mille korral on tegu kristallilise struktuuriga sulfiidse mineraaliga. Püriiti kasutatakse näiteks ehetes, päikesepaneelides, liitiumakudes (katoodi materjalina) [10]. Mittemetalliline disulfiid on näiteks dikloordisulfiid (S2Cl2), mis sarnaneb oma struktuurilt vesinikperoksiidiga. Tegemist on kollase-punaka õlise vedelikuga, mille lõhna on kirjeldatud kui ärritavat või iiveldama ajavat. Oma värvi tõttu saab teda kasutada värvides, kuid enim kasutatakse seda sünteetilise kummi tootmisel.

Sulfiidkompleksid – struktuur ja omadused

Sulfiidkompleksid on enamasti moodustunud 4d ja 5d metallidest. Madalamate vabade 3d orbitaalide tõttu saab väävli aatom käituda π-sideme aktseptorina, mistõttu eelistavad väheoksüdeerivad metallitsentrid väävlit. Sulfiidkomplekse saab moodustada aluselises keskkonnas oksiididest disvesiniksulfiidi abil.[2]

Näiteks molübdeen oksiidi ja divesiniksulfiidi reaktsioonil tekib MoS42− ioon

[NH4]2[MoO4] + 4H2S → [NH4]2[MoS4] + 4H2O

Sulfiidide saamine

Sulfiide saab mitmel viisil [2]:

1. Lihtainete kombineerimisel:

Näiteks: Fe + S → FeS

2. Sulfaatide redutseerimisel:

Näiteks: MgSO4 + 4C → MgS + 4CO

3. Mittelahustuva sulfiidi sadestamisel:

Näiteks: M2+ + H2S → MS + 2H+

Huvitavat sulfiidide kohta

  • 2008. aastal kasutati Jaapanis enesetappu tegemisel divesiniksulfiidi, mida valmistati käepärastest vahenditest kodus [11]. Selle ärahoidmiseks loodi ka spetsiaalne abitelefon, kuhu hädas olevad inimesed helistada said .[12].
  • Sama gaasi kasutas I maailmasõja ajal ka Suurbritannia armee. Tegemist pole küll efektiivse sõjagaasiga, kuid selle lihtsuse ja suurte koguste kättesaadavuse tõttu kasutati seda kahel korral [13].
  • Paljud metallimaagid on sulfiidid (näiteks: hõbesulfiid, ränisulfiid, molübdeensulfiid, nikkelsulfiid) [14].

Vaata ka

Viited

  1. ↑ Kaevats Ü, Eesti entsüklopeedia, Eesti Entsüklopeediakirjastus, http://entsyklopeedia.ee/artikkel/sulfiid, 1998, (vaadatud 16.10.17).
  2. ↑ 2,0 2,1 2,2 2,3 2,4 2,5 2,6 Atkins P W, Overton T, Rourke, Jonathan, Weller, M ja Armstrong, F A, Shriver & Atkins' inorganic chemistry, 2010, Oxford : Oxford University Press.
  3. ↑ The National Institute for Occupational Safety and Health, https://www.cdc.gov/niosh/idlh/7783064.html, 1994, (vaadatud 16.10.17)
  4. ↑ National Pollutant Inventory, http://www.npi.gov.au/resource/hydrogen-sulfide, (vaadatud 16.10.17)
  5. ↑ "Evans pKa table", http://evans.rc.fas.harvard.edu/pdf/evans_pKa_table.pdf, 2005, Harvard university, (vaadatud 16.10.17)
  6. ↑ Drozdov A., Eremets M. I., Troyan I. A., "Conventional superconductivity at 190 K at high pressures", 2014
  7. ↑ Harbhajan S, Mycoremediation: Fungal Bioremediation, 2006
  8. ↑ Sevier C S, Kaiser C A, Formation and transfer of disulphide bonds in living cells, Nat. Rev. Mol. Cell Biol., 2002, 3-11, 836-847.
  9. ↑ Cremlyn R J, An Introduction to Organosulfur Chemistry, 1996 John Wiley and Sons: Chichester.
  10. ↑ Energizer Corporation, Lithium Iron Disulfide, vaadatud 15.10.2017
  11. ↑ "Dangerous Japanese 'Detergent Suicide' Technique Creeps Into U.S". Wired.com., vaadatud 15.10.2017
  12. ↑ Namiki, Noriko. "Terrible Twist in Japan Suicide Spates - ABC News,". Vaadatud 15.10.2017.
  13. ↑ Foulkes C H, Gas! The story of the special brigade, 2001
  14. ↑ Vaughan D J, Craig J R, "Mineral chemistry of metal sulfides" Cambridge University Press, 1978, Cambridge
Pärit leheküljelt "https://et.wikipedia.org/w/index.php?title=Sulfiidid&oldid=5293035"