Сульфид галлия(III)

Сульфид галлия — бинарное неорганическое соединение, соль металла галлия и сероводородной кислоты с формулой Ga₂S₃, ярко-жёлтые кристаллы, реагирует с водой.

Сульфид галлия​(III)​
Общие
Систематическое наименование	Сульфид галлия
Традиционные названия	Сернистый галлий
Хим. формула	Ga2S3
Физические свойства
Состояние	ярко-жёлтые кристаллы
Молярная масса	235,64 г/моль
Плотность	3,747 г/см³
Термические свойства
Температура
• плавления	1125 °C
Классификация
Рег. номер CAS	12024-22-5
PubChem	16684827
Рег. номер EINECS	234-692-2
SMILES	S=[Ga]S[Ga]=S
InChI	InChI=1S/2Ga.3S/q2*+3;3*-2 BVSHTEBQPBBCFT-UHFFFAOYSA-N
ChemSpider	145436
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.

ПолучениеПравить

• Непосредственно из элементов:

$\mathsf{2}\mathsf{G}\mathsf{a}\mathsf{+}\mathsf{3}\mathsf{S}\stackrel{{\mathsf{800}}^{\mathsf{o}}\mathsf{C}}{\to }\mathsf{G}{\mathsf{a}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{S}}_{\mathsf{3}}$${\mathsf {2Ga+3S\ {\xrightarrow {800^{o}C}}\ Ga_{2}S_{3}}}$ 

• Действием сероводорода на металлический галлий:

$\mathsf{2}\mathsf{G}\mathsf{a}\mathsf{+}\mathsf{3}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{S}\stackrel{{\mathsf{300}}^{\mathsf{o}}\mathsf{C}}{\to }\mathsf{G}{\mathsf{a}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{S}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{3}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}$${\mathsf {2Ga+3H_{2}S\ {\xrightarrow {300^{o}C}}\ Ga_{2}S_{3}+3H_{2}}}$ 

• или его оксид

$\mathsf{G}{\mathsf{a}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{3}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{S}\stackrel{{\mathsf{600}}^{\mathsf{o}}\mathsf{C}}{\to }\mathsf{G}{\mathsf{a}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{S}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{3}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$${\mathsf {Ga_{2}O_{3}+3H_{2}S\ {\xrightarrow {600^{o}C}}\ Ga_{2}S_{3}+3H_{2}O}}$ 

Физические свойстваПравить

Сульфид галлия образует ярко-жёлтые кристаллы кубической сингонии, пространственная группа F 43m, параметры ячейки a = 0,517 нм, Z = 1,33. Также образует белый аморфный порошок с плотностью 3,65 г/см³.

При нагревании переходит в гексагональную сингонию, пространственная группа P 6₃mc, параметры ячейки a = 0,3678 нм, c = 0,6016 нм, Z = 0,667.

Химические свойстваПравить

• При нагревании разлагается:

$\mathsf{G}{\mathsf{a}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{S}}_{\mathsf{3}}\stackrel{{\mathsf{1000}}^{\mathsf{o}}\mathsf{C}}{\to }\mathsf{2}\mathsf{G}{\mathsf{a}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{S}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{S}$${\mathsf {Ga_{2}S_{3}\ {\xrightarrow {1000^{o}C}}\ 2Ga_{2}S_{2}+S}}$ 

• Полностью гидролизуется водой:

$\mathsf{G}{\mathsf{a}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{S}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{6}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\stackrel{}{\to }\mathsf{2}\mathsf{G}\mathsf{a}\mathsf{(}\mathsf{O}\mathsf{H}{\mathsf{)}}_{\mathsf{3}}\downarrow <!--\; \downarrow \; -->\mathsf{+}\mathsf{3}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{S}\uparrow <!--\; \uparrow \; -->$${\mathsf {Ga_{2}S_{3}+6H_{2}O\ {\xrightarrow {}}\ 2Ga(OH)_{3}\downarrow +3H_{2}S\uparrow }}$ 

• Реагирует с разбавленными кислотами:

$\mathsf{G}{\mathsf{a}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{S}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{6}\mathsf{H}\mathsf{C}\mathsf{l}\stackrel{}{\to }\mathsf{2}\mathsf{G}\mathsf{a}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{3}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{S}\uparrow <!--\; \uparrow \; -->$${\mathsf {Ga_{2}S_{3}+6HCl\ {\xrightarrow {}}\ 2GaCl_{3}+3H_{2}S\uparrow }}$ 

• и концентрированными щелочами:

$\mathsf{G}{\mathsf{a}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{S}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{5}\mathsf{N}\mathsf{a}\mathsf{O}\mathsf{H}\mathsf{+}\mathsf{3}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\stackrel{{\mathsf{100}}^{\mathsf{o}}\mathsf{C}}{\to }\mathsf{2}\mathsf{N}\mathsf{a}\mathsf{[}\mathsf{G}\mathsf{a}\mathsf{(}\mathsf{O}\mathsf{H}{\mathsf{)}}_{\mathsf{4}}\mathsf{]}\mathsf{+}\mathsf{3}\mathsf{N}\mathsf{a}\mathsf{H}\mathsf{S}$${\mathsf {Ga_{2}S_{3}+5NaOH+3H_{2}O\ {\xrightarrow {~100^{o}C}}\ 2Na[Ga(OH)_{4}]+3NaHS}}$ 

• При спекании с сульфидом натрия образует смешанный сульфид:

$\mathsf{G}{\mathsf{a}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{S}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{N}{\mathsf{a}}_{\mathsf{2}}\mathsf{S}\stackrel{{\mathsf{700}}^{\mathsf{o}}\mathsf{C}}{\to }\mathsf{2}\mathsf{N}\mathsf{a}\mathsf{[}\mathsf{G}\mathsf{a}{\mathsf{S}}_{\mathsf{2}}\mathsf{]}$${\mathsf {Ga_{2}S_{3}+2Na_{2}S\ {\xrightarrow {700^{o}C}}\ 2Na[GaS_{2}]}}$ 

• Окисляется кислородом:

$\mathsf{2}\mathsf{G}{\mathsf{a}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{S}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{9}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\stackrel{{\mathsf{500}}^{\mathsf{o}}\mathsf{C}}{\to }\mathsf{2}\mathsf{G}{\mathsf{a}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{6}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}$${\mathsf {2Ga_{2}S_{3}+9O_{2}\ {\xrightarrow {500^{o}C}}\ 2Ga_{2}O_{3}+6SO_{2}}}$ 

См. такжеПравить

Существуют другие сульфиды галлия:

• Ga₂S
• GaS
• Ga₂S₂
• Ga₄S₅

ЛитератураПравить

• Химическая энциклопедия / Редкол.: Кнунянц И.Л. и др.. — М.: Советская энциклопедия, 1988. — Т. 1. — 623 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.
• Справочник химика / Редкол.: Никольский Б.П. и др.. — 2-е изд., испр. — М.—Л.: Химия, 1966. — Т. 1. — 1072 с.
• Справочник химика / Редкол.: Никольский Б.П. и др.. — 3-е изд., испр. — Л.: Химия, 1971. — Т. 2. — 1168 с.
• Рипан Р., Четяну И. Неорганическая химия. Химия металлов. — М.: Мир, 1971. — Т. 1. — 561 с.