Сульфид рубидия

Сульфид рубидия — нейтральная бинарное неорганическое химическое соединение рубидия с серой с химической формулой Rb2S. Тёмно-красные кристаллы. Образует кристаллогидрат Rb2S•4H2O.

Получение

• Прямой синтез из элементов:

2   R b + S   → 100 − 130 o C   R b 2 S {displaystyle {mathsf {2 Rb+S {xrightarrow {100-130^{o}C}} Rb_{2}S}}}

• Пропусканием сероводорода через раствор щёлочи:

2   R b O H + H 2 S   →     R b 2 S + 2   H 2 O {displaystyle {mathsf {2 RbOH+H_{2}S {xrightarrow { }} Rb_{2}S+2 H_{2}O}}}

• Взаимодействием избытка рубидия и сульфида ртути с последующей отгонкой металлов:

2   R b + H g S   →     R b 2 S + H g {displaystyle {mathsf {2 Rb+HgS {xrightarrow { }} Rb_{2}S+Hg}}}

• Разложением кристаллогидрата при нагревании:

R b 2 S ⋅ 4 H 2 O   → − H 2 O 200 − 250 o C   R b 2 S ⋅ 2 H 2 O   → − H 2 O > T   R b 2 S {displaystyle {mathsf {Rb_{2}Scdot 4H_{2}O {xrightarrow[{-H_{2}O}]{200-250^{o}C}} Rb_{2}Scdot 2H_{2}O {xrightarrow[{-H_{2}O}]{>T}} Rb_{2}S}}}

Физические свойства

Сульфид рубидия Rb2S — тёмно-красные (по другим данным — бесцветные) кристаллы кубической сингонии, пространственная группа F m3m, параметры ячейки a = 0,767 нм, Z=4.

Безводный порошкообразный Rb2S пирофорен на воздухе.

Хорошо растворимы в воде (с гидролизом). Гигроскопичен, образует тетрагидраты Rb2S•4H2O — белые или бледно-жёлтые кристаллы.

Химические свойства

• В водных растворах имеет щелочную реакцию вследствие гидролиза по аниону:

S 2 − + H 2 O   →     H S − + O H − {displaystyle {mathsf {S^{2-}+H_{2}O {xrightarrow { }} HS^{-}+OH^{-}}}}

• Реагирует с разбавленными сильными кислотами:

R b 2 S + 2   H C l   →     2   R b C l + H 2 S ↑ {displaystyle {mathsf {Rb_{2}S+2 HCl {xrightarrow { }} 2 RbCl+H_{2}Suparrow }}}

• В реакции с концентрированной серной кислотой проявляются восстанавливающие свойства сульфида рубидия:

R b 2 S + 3   H 2 S O 4   →     2   R b H S O 4 + S O 2 ↑ + S ↓ + 2   H 2 O {displaystyle {mathsf {Rb_{2}S+3 H_{2}SO_{4} {xrightarrow { }} 2 RbHSO_{4}+SO_{2}uparrow +Sdownarrow +2 H_{2}O}}}

• Водные растворы медленно окисляются кислородом воздуха с образованием различных продуктов:

R b 2 S   → − R b O H O 2   S ↓ R b S n R b 2 S 2 O 3 {displaystyle {mathsf {Rb_{2}S {xrightarrow[{-RbOH}]{O_{2}}} {egin{matrix}{mathsf {Sdownarrow }}{mathsf {RbS_{n}}}{mathsf {Rb_{2}S_{2}O_{3}}}end{matrix}}}}}

• В твёрдом состоянии окисляется до сульфата:

R b 2 S + 2   O 2   → 500 o C   R b 2 S O 4 {displaystyle {mathsf {Rb_{2}S+2 O_{2} {xrightarrow {500^{o}C}} Rb_{2}SO_{4}}}}

• При кипячении раствора с серой образуются полисульфиды:

R b 2 S + n S   → 100 o C   R b 2 S n + 1 {displaystyle {mathsf {Rb_{2}S+{mathit {n}}S {xrightarrow {100^{o}C}} Rb_{2}S_{n+1}}}} где n=2÷5.

• При пропускании сероводорода через раствор образуется гидросульфид:

R b 2 S + H 2 S   →     R b 2 S n + 1 {displaystyle {mathsf {Rb_{2}S+H_{2}S {xrightarrow { }} Rb_{2}S_{n+1}}}}