Тетранитрид тетрасеры

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Тетранитрид тетрасеры
Tetrasulfur-tetranitride.png
Tetrasulfur-tetranitride-from-xtal-2000-3D-balls.png
Общие
Систематическое наименование
Тетранитрид тетрасеры
Традиционные названия Азотистая сера
Хим. формула S₄N₄
Физические свойства
Состояние оранжево-жёлтые кристаллы
Молярная масса 184,29 г/моль
Плотность 2,22 г/см³
Термические свойства
Т. плав. 178 ℃
Т. кип. 185 ℃
Энтальпия образования 460 кДж/моль
Классификация
Номер CAS 28950-34-7
PubChem 141455
ChemSpider 124788
N1=[S]N=[S]N=[S]N=[S]1
N1=S=NSN=S=NS1
1S/N4S4/c1-5-2-7-4-8-3-6-1
Приводятся данные для стандартных условий (25 ℃, 100 кПа), если не указано иное.

Тетранитрид тетрасеры (циклотетратиазил, тиазен) — неорганическое соединение серы и азота с формулой S4N4, оранжево-жёлтые кристаллы, устойчивые на воздухе, возгоняются в вакууме, разлагаются горячей водой, при нагревании или ударе взрывается.

Впервые соединение было получено в 1835 г. с примесями, однако только в 1851 г. был изучен стехиометрический состав. Структура соединения оставалась неизученной до 1944 г[1].

Получение[править | править вики-текст]

\mathsf{10S + 16NH_3 + 12AgI \ \xrightarrow{}\ S_4N_4 + 6Ag_2S\downarrow + 12NH_4I }
\mathsf{6S_2Cl_2 + 4LiN_3 \ \xrightarrow{}\ 3S_4N_4 + 4LiCl + 4Cl_2 }
\mathsf{6S_2Cl_2 + 16NH_3 \ \xrightarrow{}\ S_4N_4 + 12NH_4Cl + 8S\downarrow }

Физические свойства[править | править вики-текст]

Тетранитрид тетрасеры образует оранжево-жёлтые кристаллы ромбической сингонии, пространственная группа P mmm, параметры ячейки a = 0,847 нм, b = 0,887 нм, c = 0,720 нм, Z = 4.

Тетранитрид тетрасеры проявляет термохромные свойства: его цвет меняется от бесцветного (при −100 °C)[2], светло-желтого (ниже −30 °C), оранжевого при комнатной температуре и до темно-красного выше 100 °C. Соединение термодинамически неустойчиво: при нагревании или ударе разлагается со взрывом. Чистые образцы более чувствительны к детонации; если ударить молотком по малым количествам вещества — оно взорвется[1].

Нерастворим в воде (при комн. темп.), растворяется в бензоле, тетрахлорметане[2].

Химические свойства[править | править вики-текст]

  • При нагревании циклотетратиазила и использовании серебряной «ваты» образуется сульфид серебра(I), необходимый для получения динитрида дисеры в следующих (протекающих одновременно) реакциях[3]:
\mathsf{S_4N_4 + 8Ag \ \xrightarrow{250-300^oC}\ 4Ag_2S + 2N_2 }
\mathsf{S_4N_4 \ \xrightarrow{250-300^oC, Ag_2S}\ 2S_2N_2 }
Динитрид дисеры при комнатной температуре медленно самопроизвольно полимеризуется в твердом состоянии в политиазил[4]:
\mathsf{xS_2N_2 \ \xrightarrow\ \ 2(SN)_x }
  • При нагревании разлагается:
\mathsf{S_4N_4 \ \xrightarrow{>200^oC}\ 4S + 2N_2 }
  • Разлагается горячей водой:
\mathsf{S_4N_4 + 6H_2O \ \xrightarrow{90^oC}\ S\downarrow + 4NH_3\uparrow + 3SO_2\uparrow }
  • Реагирует с горячими концентрированными кислотами:
\mathsf{S_4N_4 + 4HCl \ \xrightarrow{90^oC}\ S\downarrow + 4NH_4Cl + 3SO_2\uparrow }
  • Реагирует с щелочами:
\mathsf{S_4N_4 + 6NaOH \ \xrightarrow{}\ 3Na_2SO_3 + S\downarrow + 4(NH_3\cdot H_2O) }
\mathsf{S_4N_4 + 4S \ \xrightarrow{}\ 2S_4N_2 }
  • Является слабым окислителем:
\mathsf{S_4N_4 + 24HI \ \xrightarrow{}\ 4H_2S + 10I_2 + 4NH_4I }

Соединение является важным для получения других соединений серы с азотом[1].

Примечания[править | править вики-текст]

Литература[править | править вики-текст]

  • Химическая энциклопедия / Редкол.: Кнунянц И.Л. и др. — М.: Советская энциклопедия, 1995. — Т. 4. — 639 с. — ISBN 5-82270-092-4.
  • 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.
  • 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.
  • Турова Н. Я. Неорганическая химия в таблицах. — М.: Высший химический колледж Российской академии наук, 1997. — 115 с.
  • Н. Н. Гринвуд, А. Эрншо. Химия элементов = Chemistry of the Elements. — 2-е изд. — Butterworth-Heinemann, 1997. — ISBN 0080379419.