硫化物

硫化物

名前
体系的なIUPAC名 硫化物(2−) [1] (添加剤)、推奨名 スルファンジイド (置換)、[1]一般的ではない、めったに使用されない、有機化学における自動命名ソフトウェアによって生成されることがある
識別子
CAS番号	18496-25-8 はい
3Dモデル（JSmol）	インタラクティブ画像
チェビ	チェビ:15138
ケムスパイダー	27079 はい
パブケム CID	29109
ユニ	G15I91XETI はい
InChI InChI=1S/S/q-2 はい キー: UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N はい
笑顔 [し――]
プロパティ
化学式	S2−
モル質量	32.06 グラムモル−1
共役酸	硫化水素
関連化合物
その他の陰イオン	酸化物 セレン化物 テルル化物
特に記載がない限り、データは標準状態（25 °C [77 °F]、100 kPa）の材料に関するものです。 インフォボックス参照

硫化物（イギリス英語ではsulphideとも表記）^[2]は、化学式S ^2−の硫黄の無機陰イオン、または1つ以上のS ²⁻イオンを含む化合物である。硫化物塩の溶液は腐食性がある。硫化物はまた、硫化鉛やジメチルスルフィドなど、無機化合物と有機化合物の大きなファミリーを指す。硫化水素（H ₂ S）と二硫化物（SH ⁻）は硫化物の共役酸である。

_{硫化物イオンはNa2S}のアルカリ水溶液中には存在しない。[ ^{3] [4]} 代わりに硫化物は水硫化物に変換される。

S ²⁻ + H ₂ O → SH ⁻ + OH ⁻

硫化塩は酸で処理すると硫化水素に変換されます。

S ²⁻ + H ⁺ → SH ⁻

SH ⁻ + H ⁺ → H ₂ S

硫化物の酸化は複雑なプロセスです。条件に応じて、酸化により元素硫黄、ポリ硫化物、ポリチオネート、亜硫酸塩、または硫酸塩が生成されます。金属硫化物はハロゲンと反応して、硫黄と金属塩を形成します。

8 MgS + 8 I ₂ → S ₈ + 8 MgI ₂

遷移金属陽 イオンの水溶液は硫化物源（H ₂ S、NaHS、Na ₂ S）と反応して固体硫化物を沈殿させる。このような無機硫化物は通常、水への溶解度が非常に低く、多くは同じ組成の鉱物に関連している（下記参照）。有名な例の 1 つは、明るい黄色の種である CdS または「カドミウムイエロー」である。スターリングシルバーに形成される黒い変色は Ag _{2 S である。このような種は塩と呼ばれることもある。実際、遷移金属硫化物の結合は共有結合性が高く、これが}半導体特性をもたらし、それが濃い色に関係している。いくつかは顔料、太陽電池、触媒として実用化されている。真菌のAspergillus niger は重金属硫化物の可溶化に関与している。^[5]

多くの重要な金属 鉱石は硫化物です。^[6]重要な例としては、銀鉱（硫化銀）、辰砂（硫化水銀）、 方鉛鉱（硫化鉛）、モリブデン鉱（硫化モリブデン）、ペントランド鉱（硫化ニッケル）、鶏冠石（硫化ヒ素）、 輝安鉱（硫化アンチモン）、閃亜鉛鉱（硫化亜鉛）、 黄鉄鉱（二硫化鉄）、黄銅鉱（硫化鉄銅）などがあります。これらの硫化鉱物は、形成中に周囲の環境の情報（同位体など）を記録しました。科学者はこれらの鉱物を使用して、深海や地球の過去の環境を研究しています。^[7]

溶解した遊離硫化物（H ₂ S、HS ⁻、S ²⁻）は、鋼、ステンレス鋼、銅など多くの金属を腐食させる非常に攻撃的な種です。水溶液中に存在する硫化物は鋼の応力腐食割れ（SCC）の原因となり、硫化物応力割れとしても知られています。腐食は、硫化鉱石工場、深部油井、酸性油を輸送するパイプライン、クラフト紙工場など、 硫化物を処理する多くの産業施設で大きな懸念事項です。

微生物誘発腐食(MIC) または生物起源硫化物腐食も、硫酸還元細菌が生成する硫化物によって引き起こされます。この硫化物は空気中に放出され、硫黄酸化細菌によって硫酸に酸化されます。生物起源硫酸は下水物質と反応し、一般的には質量損失、下水管の亀裂、そして最終的には構造崩壊を引き起こします。この種の劣化は、世界中の下水道システムに影響を与える主要なプロセスであり、非常に高い修復コストにつながります。

硫化物の酸化によりチオ硫酸塩（S
₂お^{2−3 （}
_2−3））、鋼やステンレス鋼の孔食腐食の深刻な問題の原因となる中間種であり、酸化がさらに進むと硫酸が生成されて媒体も酸性化します。

有機化学では、「硫化物」は通常 C–S–C 結合を指しますが、チオエーテルという用語はより曖昧さが少ないです。たとえば、チオエーテルジメチルスルフィドはCH ₃ –S–CH ₃です。ポリフェニレンスルフィド(下記参照) の実験式は C ₆ H _{4 S です。場合によっては、硫化物という用語は -SH}官能基を含む分子を指します。たとえば、メチルスルフィドは CH ₃ –SH を意味します。このような SH 含有化合物の好ましい記述子は、チオールまたはメルカプタン、つまりメタンチオールまたはメチルメルカプタンです。

混乱は、「二硫化物」という用語の意味の違いから生じます。二硫化モリブデン（MoS ₂）は、正式な+4酸化状態のモリブデン（つまり、Mo ⁴⁺と2つのS ²⁻ ）と関連した、分離された硫化物中心で構成されています。一方、二硫化鉄（黄鉄鉱、FeS _{2 ）は、} Sで構成されています。²⁻²
_...、または⁻ S ⁻ジアニオンであり、形式上の +2 酸化状態の二価鉄（第一鉄イオン： Fe ²⁺）と関連している。ジメチルジスルフィドは化学結合 CH ₃ –S–S–CH ₃を持つが、二硫化炭素はS–S 結合を持たず、S=C=S（CO _{2の線状分子類似体）である。硫黄化学および生化学で最も頻繁に使用されるジスルフィドという用語は、}過酸化物–O–O– 結合の硫黄類似体を指す。ジス​​ルフィド結合（–S–S–）は、タンパク質の立体配座および酵素の触媒活性において主要な役割を果たす。

硫化化合物はいくつかの方法で製造することができる：^[8]

1. 要素の直接的な組み合わせ:

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

2. 硫酸塩の還元:

   例: MgSO _{4( s )} + 4C _{( s )} → MgS _{( s )} + 4CO _{( g )}

3. 不溶性硫化物の沈殿：

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

多くの金属硫化物は水に溶けにくいため、毒性はそれほど高くないと考えられます。一部の金属硫化物は、胃酸などの強い鉱酸にさらされると、有毒な硫化水素を放出します。

有機硫化物は非常に可燃性です。硫化物が燃焼すると二酸化硫黄(SO ₂ ) ガスが発生します。

硫化水素、その塩の一部、およびほぼすべての有機硫化物は、強い腐敗臭を放ちます。腐敗したバイオマスはこれらの悪臭を放出します。

有効なIUPAC名である系統名sulfanediideおよびsulfide(2−)は、それぞれ置換命名法と加法命名法に従って決定されます。硫化物という名前は、結合の性質を考慮しない組成 IUPAC 命名法でも使用されます。このような命名の例としては、硫化物イオンを含まない 二硫化セレンや硫化チタンなどがあります。

• ウィキメディア・コモンズの硫化物関連メディア