16.7. Сульфідні комплекси

Сульфур, що в періодичній системі елементів посідає місце безпосередньо під Оксигеном, має з ним багато спільних властивостей. Однією з них є здатність сполучатися з іншими атомами й утворювати комплекси; існують сульфокислоти* (тіокислоти) багатьох елементів, аналогічні оксигеновмісним кислотам. Як приклад можна навести тіофосфатну кислоту H₃PS₄, яка за формулою точно відповідає ортофосфатній кислоті H₃PO₄. Ця тіокислота не має важливого значення; вона нестійка і у воді гідролізується до ортофосфатної кислоти та гідроген сульфіду

H₃PS₄ + 4H₂O → H₃PO₄ + 4H₂S

Проте інші тіокислоти, такі, як тіоарсенатна кислота H₃AsS₄, стійкі й знаходять застосування в аналітичній хімії та хімічній промисловості.

Відомі такі кислоти Арсену:

H₃AsO₄, H₃AsO₃S, H₃AsO₂S₂, H₃AsOS₃, H₃AsS₄

П'ять комплексних аніонів AsO₄³⁻, AsO₃S³⁻, AsO₂S₂³⁻, AsOS₃³⁻ і AsS₄³⁻ мають однакову будову: атом Арсену розташований у центрі тетраедра, а по його кутах розташовано чотири атоми — Оксигену або Сульфуру.

Сульфіди деяких металів розчинні в розчині натрій сульфіду або амоній сульфіду завдяки утворенню комплексного сульфо-аніона. Найважливішими сполуками цього класу є HgS, As₂S₃, Sb₂S₃, As₂S₅, Sb₂S₅ і SnS₂. Із сульфід-іоном вони реагують таким чином:

HgS + S²⁻ ⇄ HgS₃²⁻ або HgS₂²⁻ (на думку редакції сайту)

As₂S₃ + 3S²⁻ ⇄ 2AsS₃³⁻

Sb₂S₃ + 3S²⁻ ⇄ 2SbS₃³⁻

As₂S₅ + 3S²⁻ ⇄ 2AsS₄³⁻

Sb₂S₅ + 3S²⁻ ⇄ 2SbS₄³⁻

SnS₂ + S²⁻ ⇄ SnS₃²⁻

Меркурій(II) сульфід розчинний у розчині натрій сульфіду та натрій гідроксиду (останній додають для запобігання гідролізу натрій сульфіду, оскільки гідроліз знизив би концентрацію сульфід-іона), але не розчиняється в розчинах амоній сульфіду та амоній гідроксиду, в яких концентрація сульфід-іона менша. Решта перелічених вище сульфідів розчиняються в будь-якому із зазначених розчинів. Сульфіди CuS, Ag₂S, Bi₂S₃, CdS, PbS, ZnS, CoS, NiS, FeS, MnS і SnS не розчиняються в сульфідних розчинах, проте більшість із них утворюють комплексні сульфіди при сплавленні з Na₂S або K₂S. Незважаючи на те що станум сульфід SnS нерозчинний у розчинах Na₂S або (NH₄)₂S, він розчиняється в розчинах, що містять одночасно сульфід Na₂S і дисульфід Na₂S₂ або (NH₄)₂S₂, а також у розчині сульфіду та пероксиду натрію. Дисульфід-іон S₂²⁻ або іон O₂²⁻ окиснює Станум до Стануму(IV), після чого утворюється тіостанат-іон

SnS + S₂²⁻ ⇄ SnS₃²⁻

Багато методів якісного аналізу включають відокремлення сульфідів групи міді (PbS, Bi₂S₃, CuS, CdS) від сульфідів групи олова (HgS, As₂S₃, As₂S₅, Sb₂S₃, Sb₂S₅, SnS, SnS₂) шляхом обробки розчином Na₂S — Na₂S₂, в якому розчиняються лише сульфіди групи олова.

* Кислоти, що одержуються заміщенням атомів O на атоми S в оксигеновмісних кислотах, слід було б називати тіокислотами, а їхні солі — тіосолями. Раніше для тіокислот часто вживали назву сульфокислоти, яку, проте, застосовували одночасно і для зовсім іншого класу сполук, а саме похідних сульфатної кислоти типу RSO₃H, поряд зі старішою назвою для цього класу сполук «сульфонові кислоти». — Прим. ред.