Декасульфид тетрафосфора

Тетрафосфора декасульфид — бинарное неорганическое соединение фосфора и серы с формулой P₄S₁₀, тёмно-жёлтые кристаллы, разлагается в воде.

Декасульфид тетрафосфора
Общие
Систематическое наименование	Тетрафосфора декасульфид
Традиционные названия	Сульфид фосфора
Хим. формула	P4S10
Физические свойства
Состояние	тёмно-жёлтые кристаллы
Молярная масса	444,56 г/моль
Плотность	2,09 г/см³
Термические свойства
Температура
• плавления	288 °C
• кипения	514 °C
Мол. теплоёмк.	296 Дж/(моль·К)
Энтальпия
• образования	-364 кДж/моль
Давление пара	1 ± 1 мм рт.ст.
Классификация
Рег. номер CAS	1314-80-3
PubChem	14817
Рег. номер EINECS	215-242-4
SMILES	P12(=S)SP3(=S)SP(=S)(S1)SP(=S)(S2)S3
InChI	InChI=1S/P4S10/c5-1-9-2(6)12-3(7,10-1)14-4(8,11-1)13-2 CYQAYERJWZKYML-UHFFFAOYSA-N
RTECS	TH4375000
ChemSpider	14133
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.
Медиафайлы на Викискладе

ПолучениеПравить

• Сплавление фосфора и серы в инертной атмосфере:

$\mathsf{P}\mathsf{+}\mathsf{S}\underset{\mathsf{C}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}}{\overset{{\mathsf{250}}^{\mathsf{o}}\mathsf{C}}{\to }}{\mathsf{P}}_{\mathsf{4}}{\mathsf{S}}_{\mathsf{n}}$${\mathsf {P+S\ {\xrightarrow[{CO_{2}}]{250^{o}C}}\ P_{4}S_{n}}}$ 

где n = 2, 3, 5, 6, 7, 9, 10. Смесь очищают возгонкой или перекристаллизацией в сероуглероде.

Физические свойстваПравить

Тетрафосфора декасульфид образует тёмно-жёлтые кристаллы триклинной сингонии, пространственная группа P 1, параметры ячейки a = 0,907 нм, b = 0,918 нм, c = 0,919 нм, α = 92,4°, β = 101,2°, γ = 110,5°, Z = 2.

Разлагается в воде, плохо растворяется в сероуглероде.

Химические свойстваПравить

• При сильном нагревании разлагается:

${\mathsf{P}}_{\mathsf{4}}{\mathsf{S}}_{\mathsf{10}}\stackrel{\mathsf{>}{\mathsf{500}}^{\mathsf{o}}\mathsf{C}}{\to }\mathsf{2}{\mathsf{P}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{S}}_{\mathsf{5}}$${\mathsf {P_{4}S_{10}\ {\xrightarrow {>500^{o}C}}\ 2P_{2}S_{5}}}$ 

• Разлагается водой:

${\mathsf{P}}_{\mathsf{4}}{\mathsf{S}}_{\mathsf{10}}\mathsf{+}\mathsf{16}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\stackrel{}{\to }\mathsf{4}{\mathsf{H}}_{\mathsf{3}}\mathsf{P}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}\mathsf{10}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{S}$${\mathsf {P_{4}S_{10}+16H_{2}O\ {\xrightarrow {}}\ 4H_{3}PO_{4}+10H_{2}S}}$ 

• Окисляется горячей концентрированной азотной кислотой:

${\mathsf{P}}_{\mathsf{4}}{\mathsf{S}}_{\mathsf{10}}\mathsf{+}\mathsf{80}\mathsf{H}\mathsf{N}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\stackrel{}{\to }\mathsf{4}{\mathsf{H}}_{\mathsf{3}}\mathsf{P}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}\mathsf{10}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}\mathsf{80}\mathsf{N}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\uparrow <!--\; \uparrow \; -->\mathsf{+}\mathsf{24}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$${\mathsf {P_{4}S_{10}+80HNO_{3}\ {\xrightarrow {}}\ 4H_{3}PO_{4}+10H_{2}SO_{4}+80NO_{2}\uparrow +24H_{2}O}}$ 

• Реагирует с щелочами:

${\mathsf{P}}_{\mathsf{4}}{\mathsf{S}}_{\mathsf{10}}\mathsf{+}\mathsf{24}\mathsf{N}\mathsf{a}\mathsf{O}\mathsf{H}\stackrel{{\mathsf{70}}^{\mathsf{o}}\mathsf{C}}{\to }\mathsf{4}\mathsf{N}{\mathsf{a}}_{\mathsf{3}}\mathsf{P}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\mathsf{S}\mathsf{+}\mathsf{6}\mathsf{N}{\mathsf{a}}_{\mathsf{2}}\mathsf{S}\mathsf{+}\mathsf{12}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$${\mathsf {P_{4}S_{10}+24NaOH\ {\xrightarrow {70^{o}C}}\ 4Na_{3}PO_{3}S+6Na_{2}S+12H_{2}O}}$  (с образованием монотиофосфата натрия)

${\mathsf{P}}_{\mathsf{4}}{\mathsf{S}}_{\mathsf{10}}\mathsf{+}\mathsf{16}\mathsf{N}\mathsf{a}\mathsf{O}\mathsf{H}\stackrel{{\mathsf{50}}^{\mathsf{o}}\mathsf{C}}{\to }\mathsf{4}\mathsf{N}{\mathsf{a}}_{\mathsf{3}}\mathsf{P}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{S}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{N}{\mathsf{a}}_{\mathsf{2}}\mathsf{S}\mathsf{+}\mathsf{8}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$${\mathsf {P_{4}S_{10}+16NaOH\ {\xrightarrow {50^{o}C}}\ 4Na_{3}PO_{2}S_{2}+2Na_{2}S+8H_{2}O}}$  (с образованием дитиофосфата натрия)

• Окисляется кислородом:

${\mathsf{P}}_{\mathsf{4}}{\mathsf{S}}_{\mathsf{10}}\mathsf{+}\mathsf{15}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\stackrel{{\mathsf{300}}^{\mathsf{o}}\mathsf{C}}{\to }{\mathsf{P}}_{\mathsf{4}}{\mathsf{O}}_{\mathsf{10}}\mathsf{+}\mathsf{10}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}$${\mathsf {P_{4}S_{10}+15O_{2}\ {\xrightarrow {300^{o}C}}\ P_{4}O_{10}+10SO_{2}}}$ 

• С пентахлоридом фосфора образует тиохлорид фосфора:

${\mathsf{P}}_{\mathsf{4}}{\mathsf{S}}_{\mathsf{10}}\mathsf{+}\mathsf{6}\mathsf{P}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{5}}\stackrel{\mathsf{150}\mathsf{-<!--\; -\; -->}{\mathsf{200}}^{\mathsf{o}}\mathsf{C}}{\to }\mathsf{10}\mathsf{P}\mathsf{S}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{3}}$${\mathsf {P_{4}S_{10}+6PCl_{5}\ {\xrightarrow {150-200^{o}C}}\ 10PSCl_{3}}}$ 

• Медленно реагирует с аммиаком с образованием нитрида фосфора:

${\mathsf{P}}_{\mathsf{4}}{\mathsf{S}}_{\mathsf{10}}\mathsf{+}\mathsf{N}{\mathsf{H}}_{\mathsf{3}}\underset{\mathsf{-<!--\; -\; -->}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{S}\mathsf{,}\mathsf{-<!--\; -\; -->}\mathsf{S}\mathsf{,}\mathsf{-<!--\; -\; -->}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}}{\overset{\mathsf{N}{\mathsf{H}}_{\mathsf{3}}\mathsf{,}\mathsf{230}\mathsf{-<!--\; -\; -->}{\mathsf{600}}^{\mathsf{o}}\mathsf{C}}{\to }}{\mathsf{P}}_{\mathsf{3}}{\mathsf{N}}_{\mathsf{5}}$${\mathsf {P_{4}S_{10}+NH_{3}\ {\xrightarrow[{-H_{2}S,-S,-H_{2}}]{NH_{3},230-600^{o}C}}\ P_{3}N_{5}}}$ 

ПрименениеПравить

• В производстве флотореагентов.
• Антикоррозионная добавка к смазочным маслам.
• Инсектицид.

ЛитератураПравить

• Химическая энциклопедия / Редкол.: Зефиров Н.С. и др.. — М.: Большая Российская энциклопедия, 1998. — Т. 5. — 783 с. — ISBN 5-85270-310-9.
• Справочник химика / Редкол.: Никольский Б.П. и др.. — 3-е изд., испр. — Л.: Химия, 1971. — Т. 2. — 1168 с.
• Лидин Р.А. и др. Химические свойства неорганических веществ: Учеб. пособие для вузов. — 3-е изд., испр. — М.: Химия, 2000. — 480 с. — ISBN 5-7245-1163-0.