Сульфосоли (хим.) — так называются соединения, аналогичные кислородным солям, но, отличающиеся от них тем, что кислород в них замещен серой [1]. Кислородные соли получаются при действии щелочи на кислоту и при этом выделяется вода. Напр.:
3NaOH + H3AsO4 = Na3AsO4 + 3Н2O.
Подобно этому, при действии щелочного сульфгидрата (см.) на кислотный выделяется сероводород и получается сульфосоль, напр.:
3NaSH + H3AsS4 = Na3AsS4 + 3Н2S.
С. известны в IV группе периодич. системы для германия (минерал аргиродит 3Ag2SGeS2 есть сульфогерманиевое серебро), углерода и олова. В V группе их образуют фосфор, ванадий, мышьяк, сурьма и висмут, в VI группе — молибден и в VIII — золото, платина, осмий и иридий. С. фосфора и металлов VIII группы очень мало исследованы. С. IV группы. С. углерода называются тиоугольными солями или иногда сульфокарбонатами (см. Тиоугольная кислота). Сульфооловянная кислота (SH)2SnS (см. Сульфгидраты) образует довольно много солей. Щелочные С. ее получаются двумя способами. Растворяют односернистое олово SnS в растворе полисульфгидрата (соответствующего перекиси); при этом SnS переходит в SnS2 и, соединяясь с сульфгидратом, дает С. Или же кипятят раствор KSH с соответственным количеством олова и серы. Получающиеся растворы щелочных С. светло-желтого цвета, вероятно, от примеси полисульфгидратов, а сами соли образуют прозрачные бесцветные или чуть желтые призматические кристаллы; состав натриевой соли Na2SnS3∙3Н2O. Аммонийная соль, имея состав (NH4)2SnS3∙6H2O, кристаллизуется в виде пластинок и легко теряет воду. Соли щелочноземельных металлов, получаемые по первому из описанных способов, бесцветны; С. прочих металлов получаются обменным разложением из щелочных С., окрашены; С. тяжелых металлов в воде нерастворимы. С. V группы наиболее многочисленны. Фосфор, мышьяк, сурьма и висмут образуют сульфангидриды (тиоангидриды) формул R2S3 и R2S5. Каждый из этих сульфангидридов может образовать по три сульфгидрата и соответственные им С. Так, R2S5, соединяясь с тремя частицами сероводорода, образует ортосульфгидрат:
R2S5 + 3Н2S = 2Н3RS4
и соответственные ортосульфосоли M3RS4. С двумя частицами сероводорода — пиросульфгидрат
R2S5 + 2Н2S = H4R2S7
и с одной — метасульфгидрат
R2S5 + Н2S = 2HRS3.
Соответственно сульфангидрид R2S3 дает H2RS3 — орто-, H4R2S5 — пара- и HRS2 — метасульфгидраты. Заметим, что С. фосфора едва исследованы Берцелиусом и что висмут образует лишь С. сульфангидрида Bi2S3. С. V группы получаются при действии сероводорода на кислородные соли:
K3AsO4 + 4H2S = K3AsS4 + 4H2O.
Затем — растворением сульфангидрида в сульфгидратах. Так, KAsS2∙5H2O получается при насыщении трехсернистым мышьяком раствора сульфгидрата калия в виде аморфной красноватой массы, которая при стоянии с водой образует желатинообразное пурпурового цвета вещество состава K6As2S9∙8H2O. Можно также растворять сульфангидриды в гидратах щелочей или щелочных земель. Тогда образуются, кроме С., и кислородные соли, напр.:
2Sb2S3 + 4КОН = 3KSbS2 + KSbO2 + 2H2O.
Ортосоли сульфангидридов R2S5 получаются или только что указанными способами, или, как и соли сульфооловянной кислоты, растворением низших сернистых соединений в полисульфгидратах. Натриевая соль ортосульфосурьмяной кислоты Na3SbS4 называется «солью Шлиппе» и служит в фармацевтике для приготовления пятисернистой сурьмы. Она получается при кипячении желтого порошка природной трехсернистой сурьмы с двойным количеством соды и половинным — серы и извести. При этом известь отнимает у соды углекислоту, образуется едкий натр, при действии на который серы образуется сначала сернистый натрий, а потом полисульфгидрат. При действии полисульфгидрата образуется пятисернистая сурьма, и из нее — ортосульфосурьмяно-натриевая соль. Раствор, отфильтровав от него предварительно серу и мел, кристаллизуют без доступа воздуха и получают отличные желтоватые кристаллы состава Na3SbS4∙9H2O. В сухом виде соль довольно постоянна; при нагревании она теряет воду и затем плавится без разложения; в водном растворе и на влажном воздухе даже в твердом состоянии соль постепенно буреет, разлагается, и содержащаяся в ней сера окисляется. Ее сохраняют под слоем спирта, в котором она нерастворима. Кроме только что описанных водных способов получения С., их можно приготовлять и сухим путем. Так, напр., метасульфосурьмяно-калиевая соль KSbS3 получается при сплавлении смеси трехсернистой сурьмы, поташа и серы. Сульфосурьмянистое и сульфомышьяковистое серебро Ag3SbS3 и Ag3AsS3 получены: 1) сплавлением в надлежащей пропорции компонентов (способ Фурне), 2) сплавлением 3Ag2S + R2S5 (способ Раммельберга) и 3) нагреванием смеси хлористого серебра и трехсернистой сурьмы (по уравн.: 3AgCl + Sb2S3 = Ag3SbS3 + SbCl3) (наилучший способ — Сомерлада), причем во время реакции образующаяся треххлористая сурьма улетучивается, и остающийся продукт оказывается вполне сходным с минералом пираргиритом. Вообще надо заметить, что весьма многие минералы представляют С., как, напр., прустит, тетраэдрит, миаргирит, цинкенит и др. Щелочные и щелочноземельные С. V-й группы растворимы в воде, С. тяжелых металлов нерастворимы. С. окрашены во все оттенки желтого, красного и до черного цвета и часто представляются в виде аморфных масс. Минералы серого или черного цвета и обладают высоким удельным весом и твердостью. Азотная и соляная кислота разлагают С. В VI группе молибден образует С. двух типов: 1) K2MoS4, соответствующие сернокислым солям, и 2) K2MoS5. С. VIII группы образуются весьма трудно; так, напр., сернистая платина PtS2 растворяется в сернистом аммонии лишь в присутствии других сернистых соединений, и потому при анализе она оказывается и в IV и в V аналитической группе. Применение С. при анализе основано на растворимости щелочных С. Металлы V аналитической группы — олово, сурьма, мышьяк, золото и платина — дают с сернистым аммонием растворимые С. Обработав осадок сернистых соединений IV и V групп многосернистым аммонием, получают V-ю группу в растворе в виде С. Этот раствор после фильтрации разлагается соляной кислотой на сернистые соединения и Н2S по ур.:
2(NH4)3SbS4 + 6HCl = Sb2S5 + 3H2S + 6NH4Cl.
Этим же свойством пользуются на практике для отделения драгоценных металлов от мышьяковых и сурьмяных соединений.
Примечания
править- ↑ Поэтому правильнее было бы называть их тиосолями; тем не менее название «С.» общеупотребительно, и только в некоторых случаях привычным названием является второе.