Wielosiarczki - Polski Serwis Naukowy

Przykładowy wielosiarczek: pentasiarczek sodu, Na2S5

Wielosiarczki (nadsiarczki) – grupa związków chemicznych, soli kwasów wielosiarkowodorowych. Zawierają aniony o wzorze S2−n (n = 2–8), charakteryzujące się budową liniową: SSn−2S. Termin nadsiarczki często stosuje się tylko do związków z jonem S2−2.

Tlenowce (chalkogeny) - wspólna nazwa pierwiastków należących do 16 grupy w układzie okresowym (dawniej grupa 6A lub szósta grupa główna). Są to tlen, siarka, selen, tellur i polon. Wszystkie tlenowce mają 6 elektronów walencyjnych i w związkach chemicznych występują na stopniach utlenienia od -2 do +6. Tlen z powodu dużej liczby elektronów przy małej liczbie powłok ma bardzo mały promień atomowy i posiada właściwości nieco odmienne niż reszta pierwiastków tej grupy, a jego stopnień utlenienia w związkach wynosi zazwyczaj -2 lub -1 (dodatnie stopnie utlenienia +1 i +2 osiąga jedynie w związkach z fluorem). Polon jest pierwiastkiem promieniotwórczym.

Węglowodory to organiczne związki chemiczne zawierające w swojej strukturze tylko atomy węgla i wodoru. Wszystkie one składają się z podstawowego szkieletu węglowego (powiązanych z sobą atomów węgla) i przyłączonych do tego szkieletu atomów wodoru.

Wielosiarczki jako sole

Wielosiarczki uzyskuje się przez rozpuszczenie siarki w roztworach siarczków amonu, metali alkalicznych i metali ziem alkalicznych, np.: Na2S + S → Na2S2 Na2S + 5S → Na2S6

Inną metodą otrzymywania wielosiarczków jest utlenianie siarczków: 4Na2S + O2 + 2H2O → 2Na2S2 + 4NaOH

Roztwory wielosiarczków mają barwę żółtą. Wielosiarczki ulegają łatwo rozkładowi z wydzieleniem siarkowodoru i siarki, szczególnie w warunkach zasadowych. Z roztworów kwaśnych można wyizolować nietrwałe wielosiarczki wodoru, np. H2S2, H2S3, H2S4.

Siarczki – związki chemiczne zawierające atom lub atomy siarki na stopniu utlenienia −II. Związki zawierające dwa lub więcej atomów siarki połączonych w łańcuch -S-S-... noszą nazwę "wielosiarczki".

Związki kompleksowe (inaczej kompleksy, związki koordynacyjne) – związki chemiczne, w których można wyróżnić jeden lub więcej atomów centralnych, otoczonych przez inne atomy lub ich grupy zwane ligandami, przy czym przynajmniej jedno wiązanie atomu centralnego z ligandem ma charakter wiązania koordynacyjnego.

Znane są także wielosiarczki, w których rolę kationu pełni związek organiczny, np. N-metyloimidazol.

Wielosiarczki wykorzystuje się do produkcji barwników oraz w garbarstwie. Wielosiarczek wapnia stosowany jest jako fungicyd pod nazwą ciecz kalifornijska (ang. Lime sulfur).

Wielosiarczkowe związki kompleksowe

Wielosiarczki są częstymi ligandami w chemii koordynacyjnej, np. (C5H5)2TiS5, [Ni(S4)2] lub [Pt(S5)3]. Kompleksy tego typu tworzą zarówno metale przejściowe, jak i metale grup głównych.

Wiązanie koordynacyjne (donorowo-akceptorowe), to rodzaj kowalencyjnego wiązania chemicznego. Istotą tego wiązania jest uwspólnienie pary elektronowej między dwoma atomami, przy czym oba te elektrony formalnie pochodzą od jednego atomu.

Wapń (Ca, łac. calcium) - nazwa ta pochodzi od łacińskiego rzeczownika calx - wapno, co oznacza więc "metal z wapna", pierwiastek chemiczny z grupy metali ziem alkalicznych w układzie okresowym.

Polimery wielosiarczkowe

Polimery wielosiarczkowe zbudowane są z łańcuchów zawierających naprzemiennie reszty węglowodorową i wielosiarczkową: –[(CH2)m-Sx]n–, gdzie x oznacza liczbę atomów siarki w jednostce, a n – liczbę merów. Polimery takie można otrzymać przez kondensację dihalogenku alkilu z wielosiarczkiem:

Ozonki – niestabilne, reaktywne związki powstające pod wpływem ozonu. Mają właściwości utleniające i wybuchowe, rozkładają się w obecności wody.

Guma to bardzo rozciągliwy materiał, elastomer chemicznie zbudowany z alifatycznych łańcuchów polimerowych ( np. poliolefin), które są w stosunkowo niewielkim stopniu usieciowane w procesie wulkanizacji. W przemyśle, terminem "guma" obejmuje się czasami w uproszczeniu wszystkie rodzaje stałych elastomerów. Gumę stosuje się jako materiał na uszczelki, elastyczne przewody i opony.

n Na2S5 + n ClCH2CH2Cl → [CH2CH2S5]n + 2n NaCl

Polimery wielosiarczkowe są nierozpuszczalne w wodzie, olejach i wielu rozpuszczalnikach organicznych. Dzięki tej odporności stosowane są jako uszczelniacze nawierzchni, szyb pojazdów i samolotów.

Polisiarczki w produktach wulkanizowanych

Wiele elastomerów zawiera mostki wielosiarczkowe wprowadzane w procesie wulkanizacji w celu usztywnienia i wzmocnienia materiału (gumy). W trakcie procesu łańcuchy siarkowe łączą ze sobą węgle allilowe (tzn. sąsiadujące z wiązaniem podwójnym C=C) sąsiadujących łańcuchów polimeru.

Litowce (metale alkaliczne, potasowce) – grupa pierwiastków I grupy układu okresowego (bez wodoru) o silnych własnościach metalicznych, tworzących z wodą silnie zasadowe (alkaliczne) wodorotlenki. Do metali alkalicznych zalicza się lit, sód, potas, rubid, cez i frans.

Blok p - grupa pierwiastków chemicznych w układzie okresowym, których wspólną cechą jest występowanie przynajmniej jednego elektronu walencyjnego na podpowłoce p i niewystępowanie elektronów walencyjnych na podpowłokach d i f. Do bloku tego należą pierwiastki od XIII do XVIII grupy układu okresowego bez helu, należącego do bloku s.

Podobne związki

Inne pierwiastki 16 grupy układu okresowego również tworzą związki łańcuchowe. Tlen tworzy zwykle jony dwuatomowe np. (nadtlenki M2O2 i ponadtlenki MO2), lecz istnieją także jego trójatomowe jony - O3. Selen i tellur tworzą wieloselenki i wielotellurki będące analogami wielosiarczków.

Nadtlenki – grupa związków chemicznych posiadających w swojej budowie tzw. układ nadtlenkowy —O—O—. Mogą być to zarówno związki nieorganiczne (np. nadtlenek wodoru, nadtlenek sodu), jak i organiczne (np. nadtlenek benzoilu).

Adam Bielański (właść. Adam Jan Firlej-Bielańśki) herbu Lewart (ur. 14 grudnia 1912 roku w Krakowie) – polski chemik, profesor Uniwersytetu Jagiellońskiego, członek Polskiej Akademii Nauk, przewodniczący honorowy Komitetu Chemii PAN.

Źródła

A. Bielański Chemia nieorganiczna i ogólna, PWN, Warszawa 1981

Słownik chemiczny angielsko-polski i polsko-angielski pod red. D. Kryt i B. Semeniuka, WNT, Warszawa 1979

Przypisy

Dev, S.; Ramli, E.; Rauchfuss, T. B.; Wilson, S. R., "Synthesis and Structure of [M(N-Methylimidazole)6]S8: Polysulfide Salts Prepared by the Reaction N-Methylimidazole + Metal Powder + Sulfur", Inorganic Chemistry, 1991, vol. 30, 2514.
Draganjac, M. E.; Rauchfuss, T. B., "Transition Metal Polysulfides: Coordination Compounds with Purely Inorganic Chelate Ligands", Angewandte Chemie International, Edition in English, 1985, vol. 24, 742.
Takeda, N.; Tokitoh, N. and Okazaki, R., "Polysulfido Complexes of Main Group and Transition Metals", Topics in Current Chemistry, 2003, vol. 231, 153–202.