Тетрасульфид тетрамышьяка

13.06.2022

Тетрасульфид тетрамышьяка — бинарное неорганическое соединение мышьяка и серы с формулой As4S4, красно-коричневые кристаллы или оранжевое аморфное стекло, не растворимые в воде.

Получение

• В природе встречается минерал реальгар — AsS с примесями

• Сплавление стехиометрических количеств чистых веществ в инертной атмосфере:

4 A s + 4 S   → 320 o C   A s 4 S 4 {displaystyle {mathsf {4As+4S {xrightarrow {320^{o}C}} As_{4}S_{4}}}}

Физические свойства

Тетрасульфид тетрамышьяка образует красно-коричневые кристаллы или оранжевое аморфное стекло.

Кристаллы имеют несколько модификаций:

• α-As4S4 — Моноклинная сингония, пространственная группа P 21/n, параметры ячейки a = 0,927 нм, b = 1,350 нм, c = 0,656 нм, β = 106,61°, Z = 4, d = 3,506.
• β-As4S4 — Моноклинная сингония, пространственная группа C 2/c, параметры ячейки a = 0,9957 нм, b = 0,9935 нм, c = 0,8889 нм, β = 102,48°, Z = 4, d = 3,254.
• γ-As4S4 — минерал парареальгар.
• моноклинная сингония, пространственная группа P 21/n, параметры ячейки a = 1,1193 нм, b = 0,9994 нм, c = 0,7153 нм, β = 92,8°;

Не растворяется в воде и органических растворителях.

В твёрдом состоянии моносульфид мышьяка тетрамерен As4S4, в парах начинает диссоциировать и при ≈1000°С уже состоит из димеров As2S2.

Химические свойства

• Окисляется горячей азотной кислотой:

A s 4 S 4 + 44 H N O 3   → 100 o C   4 H 3 A s O 4 + 44 N O 2 + 4 H 2 S O 4 + 12 H 2 O {displaystyle {mathsf {As_{4}S_{4}+44HNO_{3} {xrightarrow {100^{o}C}} 4H_{3}AsO_{4}+44NO_{2}+4H_{2}SO_{4}+12H_{2}O}}}

• Реагирует с щелочами:

3 A s 4 S 4 + 16 N a O H   → 100 o C   4 N a A s O 2 + 4 A s ↓ + 4 N a 3 [ A s S 3 ] + 8 H 2 O {displaystyle {mathsf {3As_{4}S_{4}+16NaOH {xrightarrow {100^{o}C}} 4NaAsO_{2}+4Asdownarrow +4Na_{3}[AsS_{3}]+8H_{2}O}}}

• Окисляется кислородом воздуха при прокаливании:

A s 4 S 4 + 7 O 2   → 400 − 500 o C   2 A s 2 O 3 + 4 S O 2 {displaystyle {mathsf {As_{4}S_{4}+7O_{2} {xrightarrow {400-500^{o}C}} 2As_{2}O_{3}+4SO_{2}}}}

• С сульфидами щелочных металлов и с серой образует тиоарсениты и тиоарсенаты:

A s 4 S 4 + 6 N a 2 S + 2 S   → 0 o C   4 N a 3 [ A s S 3 ] {displaystyle {mathsf {As_{4}S_{4}+6Na_{2}S+2S {xrightarrow {0^{o}C}} 4Na_{3}[AsS_{3}]}}} A s 4 S 4 + 6 N a 2 S + 6 S   → 100 o C   4 N a 3 [ A s S 4 ] {displaystyle {mathsf {As_{4}S_{4}+6Na_{2}S+6S {xrightarrow {100^{o}C}} 4Na_{3}[AsS_{4}]}}}

Применение

• Компонент халькогенидных стёкол.
• Компонент пиротехнических смесей.
• Пигмент в красках.
• Добавка при литье дроби.
• Удаление волос с кож.