Сульфид лития
Сульфид лития | |||
---|---|---|---|
| |||
Общие | |||
Систематическое наименование |
Сульфид лития | ||
Хим. формула | Li2S | ||
Рац. формула | Li2S | ||
Физические свойства | |||
Состояние | твёрдое | ||
Молярная масса | 45,95 г/моль | ||
Плотность | 1,66[1] | ||
Термические свойства | |||
Температура | |||
• плавления | 950[1] | ||
• кипения | 1527[2] °C | ||
Энтальпия | |||
• образования | −447[3] кДж/моль | ||
Классификация | |||
Рег. номер CAS | 12136-58-2 | ||
PubChem | 10290727 и 139047380 | ||
Рег. номер EINECS |
235-228-1 | ||
SMILES | |||
InChI | |||
RTECS | OJ6439500 | ||
ChemSpider | 8466196 | ||
Безопасность | |||
Токсичность | ирритант | ||
NFPA 704 | |||
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное. | |||
Медиафайлы на Викискладе |
Сульфи́д ли́тия, сернистый литий — Li2S,
.Физические свойства
Сульфид лития представляет собой светло-жёлтое[1] или бесцветное кристаллическое вещество[4], характеризующееся гранецентрированной кубической решёткой типа флюорита[5] (a = 0,571 нм, z = 4, пространственная группа Fm3m[6]), хорошо растворимое в воде, растворимое в спирте. Не образует кристаллогидратов.
Основные термодинамические характеристики[3]:
- стандартная энтальпия образования, ΔHo298 = −447 кДж/моль;
- стандартная энтропия образования, So298 = 63 Дж/(моль·K);
- стандартная энергия Гиббса образования, ΔGo298 = −439 кДж/моль.
Химические свойства
- Пропуская через водный раствор сероводород, реакцию гидролиза можно сместить вправо:
- Образующийся сильно гигроскопичный гидросульфид лития можно выделить в чистом виде[5].
- Водный раствор под действием кислорода воздуха на холоде постепенно окисляется, образуя осадок элементарной серы:
- Во влажном воздухе вещество постепенно окисляется до тиосульфата[4]:
- При действии окислителей (:
- Иначе протекает реакция с йодом при температуре около 200 °C[5]:
- Вступает в реакции с разбавленными кислотами с выделением сероводорода:
- Являясь сильным восстановителем, с концентрированными серной и азотной кислотами, сульфид лития вступает в окислительно-восстановительные реакции:
Получение
Одна из потенциальных проблем при получении сульфида лития заключается в легкости его окисления, особенно в присутствии воды. Кроме того, вследствие гидролиза препаративные методы, основанные на реакциях обмена в водных растворах, обычно непригодны.
Так как сульфид лития не встречается в природе в виде
:- взаимодействие гидрида лития с элементарной серой при температуре 300-350 °C:
- прокаливание оксида или карбоната лития в токе сухого сероводорода при температуре 900-1000 °C:
- восстановление сульфата лития коксом или водородом при высоких температурах:
Среди прочих возможных методов производства можно отметить[9]:
- взаимодействие гидроксида лития с газообразной серой при температуре до 445 °C:
- взаимодействие гидроксида лития с сероводородом в среде апротонного органического растворителя:
Полисульфиды лития
Для лития, в отличие от других щелочных металлов, полисульфиды не являются характерными соединениями и их получение требует особых условий[5][10].
Наиболее изучены[5]:
— дисульфид лития, жёлтый порошок, получаемый кипячением спиртового раствора гидросульфида лития с избытком серы в токе водорода:
— тетрасульфид лития, неустойчивое вещество, получаемое реакцией лития с серой в жидком аммиаке:
Применение
Сульфид лития входит в состав
Может использоваться как компонент в производстве стёкол с высокой ионной проводимостью[14].
В современной органической химии сульфид лития иногда используется в качестве сульфидирующего агента, например, в следующей реакции[15]:
Также имеются данные об использовании этого вещества в качестве
Потенциальная опасность для здоровья
Опасность для здоровья сульфида лития Li2S определяется как токсичностью ионов лития (Li+) из-за хорошей растворимости соединения в воде, так и токсичностью сероводорода, образующегося вследствие гидролиза этой соли.
Литий (в очень больших концентрациях), судя по всему, поражает
.Литература
- Ахметов Н. С. Общая и неорганическая химия. — М.: Высшая школа, 2001. — ISBN 5-06-003363-5.
- Лидин Р. А. Справочник по общей и неорганической химии. — М.: КолосС, 2008. — ISBN 978-5-9532-0465-1.
- Некрасов Б. В. Основы общей химии. — М.: Лань, 2004. — ISBN 5-8114-0501-4.
- Спицын В. И., Мартыненко Л. И. Неорганическая химия. — М.: МГУ, 1991, 1994.
- Турова Н. Я. Неорганическая химия в таблицах. Учебное пособие. — М.: ЧеРо, 2002. — ISBN 5-88711-168-2.
Примечания
- ↑ 1 2 3 4 5 6 Лидин Р.А., Молочко В.А., Андреева Л.Л. Химические свойства неорганических веществ / Под редакцией проф. Р.А.Лидина. — 3-е изд.. — М.: «Химия», 2000. — С. 17. — ISBN 5-7245-1163-0.
- ↑ Lithium Sulfide (англ.). The Chemical Database. Hardy Research Group, Department of Chemistry, The University of Akron. Дата обращения: 17 сентября 2009. Архивировано 7 апреля 2012 года.
- ↑ 1 2 Лидин Р.А., Андреева Л.Л., Молочко В.А. Константы неорганических веществ: справочник / Под редакцией проф. Р.А.Лидина. — 2-е изд., перераб. и доп.. — М.: «Дрофа», 2006. — С. 483. — ISBN 5-7107-8085-5.
- ↑ 1 2 Турова Н.Я. Неорганическая химия в таблицах. — М.: Высший химический колледж РАН, 1997. — С. 85.
- ↑ 1 2 3 4 5 6 Плющев В.Е., Степанов Б.Д. Химия и технология соединений лития, рубидия и цезия. — М.: «Химия», 1970. — С. 37-38.
- ↑ 1 2 Литий // Химическая энциклопедия / Главный редактор И. Л. Кнунянц. — М.: «Советская энциклопедия», 1988. — Т. 1. — С. 1201-1202.
- ↑ Sulfides (англ.). Technical Publications. Cerac Inc. Дата обращения: 18 сентября 2009. Архивировано из оригинала 8 мая 2009 года.
- ↑ Данный способ можно рекомендовать также в качестве лабораторного.
- ↑ Method of manufacturing lithium sulfide (англ.). FreePatentsOnline. Дата обращения: 18 сентября 2009. Архивировано 7 апреля 2012 года.
- ↑ Полисульфиды калия и натрия могут быть получены простым сплавлением твердых компонентов (серы и сульфида металла соответственно). Для сульфида лития этот способ неприменим.
- ↑ Henriksen G., Kaun T., Jansen A., Prakash J., Vissers D. Advanced cell technology for high-perfomance Li-Al/FeS2 secondary batteries // Molton Salts XI / Edited by H. C. De Long, P. C. Trulove, S. Deki, G. R. Stafford. — Proceedings Series. — Pennington, New Jersey, USA: The Electrochemical Society, Inc., 1998. — P. 302-305. — ISBN 1-56677-205-2.
- ↑ Tatsumisago M, Wakihara M, Iwakura C, Kohjiya S, Tanaka I. Solid state ionics for batteries / Editor-in-chief: Minami T. — Springer, 2005. — P. 32. — ISBN 978-4-431-24974-0.
- ↑ Depilating Ingredients (англ.). MakingCosmetics.com Inc. Дата обращения: 17 сентября 2009. Архивировано из оригинала 27 мая 2009 года.
- ↑ Зарецкая Г.Н. Влияние содержания сульфида лития на свойства и структуру стекол системы LiPO3-Li2S (pdf). Российская Академия Естествознания. Дата обращения: 18 сентября 2009. Архивировано 7 апреля 2012 года.
- ↑ Devillanova F. A. Handbook of chalcogen chemistry: new perspectives in sulfur, selenium and tellurium. — Royal Society of Chemistry, 2006. — P. 312. — ISBN 978-0-85404-366-8. Архивировано 1 января 2014 года.
- ↑ Bioactive natural products // Studies in Natural Products Chemistry / Edited by Professor Atta-ur Rahman. — Elsevier Ltd., 2000. — P. 85. — ISBN 978-0-44442-971-1.
- ↑ Lithium Sulfide (англ.). Material Safety Data Sheets. Electronic Space Products International. Дата обращения: 17 сентября 2009. Архивировано 7 апреля 2012 года.