ซัลไฟด์

ชื่อ
ชื่อตามระบบ IUPAC ซัลไฟด์(2−) [ 1 ] (สารเติมแต่ง) ชื่อที่แนะนำคือซัลฟาเนไดด์ (สารทดแทน) [ 1 ]ไม่พบทั่วไป ไม่ค่อยได้ใช้ บางครั้งสร้างขึ้นโดยซอฟต์แวร์การตั้งชื่ออัตโนมัติในเคมีอินทรีย์
ตัวระบุ
หมายเลข CAS	18496-25-8 วาย
โมเดล 3 มิติ ( JSmol )	ภาพแบบโต้ตอบ
ชอีบี	เชบี:15138
เคมสไปเดอร์	27079 วาย
PubChem CID	29109
มหาวิทยาลัย	G15I91XETI วาย
อินชิ InChI=1S/S/q-2 วาย รหัส: UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N วาย
รอยยิ้ม [ส--]
คุณสมบัติ
สูตรเคมี	เอส2−
มวลโมลาร์	32.06  กรัม·โมล−1
กรดคอนจูเกต	ไบซัลไฟด์
สารประกอบที่เกี่ยวข้อง
แอนไอออนอื่นๆ	ออกไซด์เซเลไนด์เทลลูไรด์
เว้นแต่จะระบุไว้เป็นอย่างอื่น ข้อมูลที่ให้ไว้เป็นข้อมูลสำหรับวัสดุในสภาวะมาตรฐาน (ที่อุณหภูมิ 25 °C [77 °F] ความดัน 100 kPa) ข้อมูลอ้างอิงในกล่องข้อมูล

ซัลไฟด์ (หรือ ซัลไฟด์ ในภาษาอังกฤษ แบบ บริติช ) ^{[ 2 ]}เป็นแอนไอออนอนินทรีย์ของกำมะถันที่มีสูตรเคมี S ²⁻หรือสารประกอบที่มีไอออน S ²⁻ หนึ่งตัวขึ้น ไป สารละลายของเกลือซัลไฟด์มีฤทธิ์กัดกร่อน ซัลไฟด์ยังหมายถึงตระกูลใหญ่ของสารประกอบอนินทรีย์และอินทรีย์เช่น ตะกั่วซัลไฟด์และไดเมทิลซัลไฟด์ไฮโดรเจนซัลไฟด์( H ₂ S) และไบซัลไฟด์ (HS ⁻ ) เป็นกรดคู่ควบของซัลไฟด์

ไอออนซัลไฟด์ไม่มีอยู่ในสารละลายด่างของ Na2S ในน้ำ_[ ^{3 ] [ 4 ] แต่} ซัลไฟด์จะเปลี่ยนเป็นไฮโดรซัลไฟด์ แทน

S ²⁻ + H ₂ O → SH ⁻ + OH ⁻

เมื่อทำปฏิกิริยากับกรด เกลือซัลไฟด์จะเปลี่ยนเป็นไฮโดรเจนซัลไฟด์ :

S ²⁻ + H ⁺ → SH ⁻

SH ⁻ + H ⁺ → H ₂ S

การออกซิเดชันของซัลไฟด์เป็นกระบวนการที่ซับซ้อน ขึ้นอยู่กับสภาวะ การออกซิเดชันสามารถก่อให้เกิดกำมะถันธาตุ โพลีซัลไฟด์โพลีไทโอเนตซัลไฟต์หรือซัลเฟต ได้ ซัลไฟด์ของโลหะทำปฏิกิริยากับฮาโลเจนเกิดเป็นกำมะถันและเกลือของโลหะ

8 MgS + 8 I ₂ → S ₈ + 8 MgI ₂

สารละลายในน้ำของแคตไอออนโลหะทรานซิชันทำปฏิกิริยากับแหล่งกำเนิดซัลไฟด์ (H₂S _, NaHS, Na₂S ₎เพื่อตกตะกอนซัลไฟด์ของแข็ง ซัลไฟด์อนินท รีย์ ดังกล่าว โดยทั่วไปมีความละลายในน้ำต่ำมาก และหลายชนิดเกี่ยวข้องกับแร่ธาตุที่มีองค์ประกอบเดียวกัน (ดูด้านล่าง) ตัวอย่างที่มีชื่อเสียงอย่างหนึ่งคือสารสีเหลืองสดใส CdS หรือ " สีเหลืองแคดเมียม " คราบดำที่เกิดขึ้นบนเงินสเตอร์ลิงคือ Ag₂S _สารดังกล่าวบางครั้งเรียกว่าเกลือ ในความเป็นจริง พันธะในซัลไฟด์ของโลหะทรานซิชันเป็นพันธะโควาเลนต์สูง ซึ่งทำให้เกิด คุณสมบัติ กึ่งตัวนำซึ่งเกี่ยวข้องกับสีที่เข้มข้น หลายชนิดมีการใช้งานจริง เช่น เม็ดสี ในเซลล์แสงอาทิตย์ และเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา เชื้อราAspergillus nigerมีบทบาทในการละลายซัลไฟด์ของโลหะหนัก^{[ 5 ]}

แร่โลหะ สำคัญหลายชนิดเป็นซัลไฟด์^{[ 6 ]}ตัวอย่างที่สำคัญ ได้แก่อาร์เจนไทต์ ( ซิลเวอร์ซัลไฟด์), ซินนาบาร์ ( เมอร์คิวรี ซัลไฟด์ ), กาลีนา(ตะกั่วซัล ไฟด์) , โมลิบดีไนต์ (โมลิบดีนัมซัลไฟด์), เพนท์แลนไดต์ (นิกเกิลซัลไฟด์), เรียลการ์ ( อาร์เซนิกซัลไฟด์), สติบไนต์ ( แอนติโมนีซัลไฟด์) , สฟาเลอไรต์ ( ซิงค์ ซัลไฟด์), ไพไรต์ ( เหล็กไดซัลไฟด์) และแชลโคไพไรต์ ( เหล็ก - ทองแดง ซัลไฟด์) แร่ซัลไฟด์เหล่านี้บันทึกข้อมูล (เช่นไอโซโทป ) ของสภาพแวดล้อมโดยรอบในระหว่างการก่อตัว นักวิทยาศาสตร์ใช้แร่เหล่านี้เพื่อศึกษาสภาพแวดล้อมในทะเลลึกหรือในอดีตของโลก^{[ 7 ]}

ซัลไฟด์อิสระที่ละลายอยู่ในน้ำ ( _H₂S , HS⁻ ^และ S²⁻ ⁾เป็นสารที่ก่อให้เกิดการกัดกร่อนของโลหะหลายชนิด เช่น เหล็ก เหล็กกล้าไร้สนิม และทองแดง ซัลไฟด์ที่อยู่ในสารละลายในน้ำเป็นสาเหตุของการแตกร้าวจากการกัดกร่อนภายใต้ความเค้น (SCC) ของเหล็ก ซึ่งเรียกอีกอย่างว่าการแตกร้าวจากความเค้นของซัลไฟด์ การกัดกร่อนเป็นปัญหาสำคัญในโรงงานอุตสาหกรรมหลายแห่งที่แปรรูปซัลไฟด์ เช่น โรงโม่แร่ซัลไฟด์ บ่อน้ำมันลึกท่อส่งน้ำมัน เสีย และโรงงานผลิต กระดาษคราฟท์

การกัดกร่อนที่เกิดจากจุลินทรีย์ (MIC) หรือการกัดกร่อนจากซัลไฟด์ทางชีวภาพเกิดจากแบคทีเรียลดซัลเฟตที่ผลิตซัลไฟด์ซึ่งถูกปล่อยออกมาในอากาศและถูกออกซิไดซ์เป็นกรดซัลฟิวริกโดยแบคทีเรียออกซิไดซ์ซัลเฟอร์ กรดซัลฟิวริกทางชีวภาพทำปฏิกิริยากับ วัสดุในระบบ ท่อระบายน้ำและโดยทั่วไปจะทำให้เกิดการสูญเสียมวล การแตกร้าวของท่อระบายน้ำ และในที่สุดก็ทำให้โครงสร้างพังทลาย การเสื่อมสภาพประเภทนี้เป็นกระบวนการสำคัญที่ส่งผลกระทบต่อระบบท่อระบายน้ำทั่วโลกและนำไปสู่ค่าใช้จ่ายในการซ่อมแซมที่สูงมาก

การออกซิเดชันของซัลไฟด์ยังสามารถก่อให้เกิดไทโอซัลเฟต ( S) ได้อีกด้วย₂โอ²⁻ ₃) ซึ่งเป็นสารตัวกลางที่ก่อให้เกิดปัญหาการกัดกร่อนแบบเป็นหลุม อย่างรุนแรง ในเหล็กกล้าและเหล็กกล้าไร้สนิม ในขณะที่ตัวกลางจะมีความเป็นกรดมากขึ้นจากการผลิตกรดซัลฟิวริกเมื่อการออกซิเดชันมีความรุนแรงมากขึ้น

ในเคมีอินทรีย์ คำ ว่าซัลไฟด์มักหมายถึงพันธะ C–S–C แม้ว่าคำว่าไทโออีเทอร์จะมีความหมายชัดเจนกว่าก็ตาม ตัวอย่างเช่น ไทโออีเทอร์ไดเมทิลซัลไฟด์คือ CH₃ _– S –CH₃ _โพลีฟีนิลีนซัลไฟด์₍ดูด้านล่าง) มีสูตรเอ็มพิริคัล_C₆H₄Sในบางครั้ง คำว่าซัลไฟด์อาจหมายถึงโมเลกุลที่มีหมู่ฟังก์ชัน –SH ตัวอย่างเช่นเมทิลซัลไฟด์อาจหมายถึง CH₃ _– SH คำที่นิยมใช้สำหรับสารประกอบที่มี SH ดังกล่าวคือไทออลหรือเมอร์แคป แทน เช่น เมทานไทออล หรือเมทิลเมอร์แคปแทน

ความสับสนเกิดขึ้นจากความหมายที่แตกต่างกันของคำว่า " ไดซัลไฟด์ " โมลิบเดนัมไดซัลไฟด์ (MoS₂ ₎ประกอบด้วยศูนย์กลางซัลไฟด์ที่แยกจากกัน โดยเชื่อมโยงกับโมลิบเดนัมในสถานะออกซิเดชัน +4 (นั่นคือ Mo⁴⁺ ^และ S²⁻ สองตัว⁾ ในทางกลับกัน เหล็กไดซัลไฟด์ ( ไพไรต์ , FeS₂ ₎ประกอบด้วยS²⁻ ₂หรือ^−S –S− ไดแอ ^นไอออน ที่จับคู่กับเหล็กสองวาเลนซ์ในสถานะออกซิเดชัน +2 (ไอออนเฟอร์รัส: Fe2 ⁺ ) ไดเมทิลไดซัลไฟด์มีพันธะทางเคมีเป็น CH3 _– S–S–CH3 _ในขณะที่คาร์บอนไดซัลไฟด์ไม่มีพันธะ S–S แต่เป็น S=C=S (โมเลกุลเชิงเส้นที่คล้ายกับ CO2 ₎ ในเคมีของกำมะถันและชีวเคมี คำว่าไดซั ล ไฟด์มักหมายถึงพันธะ –O–O– ของ เปอร์ ออกไซด์ พันธะ ไดซัลไฟด์ (–S–S–) มีบทบาทสำคัญในโครงสร้างของโปรตีนและกิจกรรมเร่งปฏิกิริยาของเอนไซม์

สารประกอบซัลไฟด์สามารถเตรียมได้หลายวิธี: ^{[ 8 ]}

1. การผสมผสานองค์ประกอบโดยตรง:

   ตัวอย่าง: Fe _{( s )} + S _{( s )} → FeS _{( s )}

2. การลดซัลเฟต:

   ตัวอย่าง: MgSO₄ _{( s )} + 4C _{( s )} → MgS _{( s )} + 4CO _{( g )}

3. การตกตะกอนของซัลไฟด์ที่ไม่ละลายน้ำ:

   ตัวอย่าง: M ²⁺ + H ₂ S _{( g )} → MS _{( s )} + 2H ⁺ _{( aq )}

สารประกอบซัลไฟด์ของโลหะหลายชนิดละลายน้ำได้น้อยมาก จึงอาจไม่เป็นพิษมากนัก อย่างไรก็ตาม สารประกอบซัลไฟด์ของโลหะบางชนิด เมื่อสัมผัสกับกรดแร่ เข้มข้น รวมถึงกรดในกระเพาะอาหารจะปล่อยก๊าซไฮโดรเจนซัลไฟด์ที่ เป็นพิษออกมา

สารประกอบซัลไฟด์อินทรีย์นั้นติดไฟได้ง่ายมาก เมื่อซัลไฟด์เผาไหม้จะเกิด ก๊าซ ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ ( _SO₂ )

ไฮโดรเจนซัลไฟด์ เกลือบางชนิดของไฮโดรเจนซัลไฟด์ และสารประกอบซัลไฟด์อินทรีย์เกือบทั้งหมด มีกลิ่นเหม็นฉุนรุนแรง เกิดจากการเน่า เปื่อย ของชีวมวล

ชื่อระบบซัลฟาเนไดด์และซัลไฟด์(2−) ซึ่งเป็นชื่อ IUPACที่ถูกต้องนั้นได้รับการกำหนดตามระบบการตั้งชื่อแบบแทนที่และแบบเติมตามลำดับ ชื่อซัลไฟด์ยังใช้ในระบบการตั้งชื่อ IUPAC แบบองค์ประกอบ ซึ่งไม่ได้คำนึงถึงลักษณะของพันธะที่เกี่ยวข้อง ตัวอย่างของการตั้งชื่อดังกล่าว ได้แก่ซีลีเนียมไดซัลไฟด์และไทเทเนียมซัลไฟด์ซึ่งไม่มีไอออนซัลไฟด์

• สื่อที่เกี่ยวข้องกับซัลไฟด์ในวิกิมีเดียคอมมอนส์