Трисульфид дицезия

Трисульфид дицезия (Cs₂S₃) — неорганическое соединение цезия и серы, относящееся к классу полисульфидов щелочных металлов. CAS-номер: 12134-27-9. Традиционное название «сернистый цезий» используется как для Cs₂S₃, так и для простого сульфида цезия Cs₂S, поэтому в технической документации предпочтительно систематическое наименование — трисульфид дицезия.

Состав и строение аниона

Cs₂S₃ — не простой сульфид, а полисульфид: в его структуре присутствует анион S₃²⁻, представляющий собой изогнутую цепочку из трёх атомов серы. Длины связей S–S в анионе S₃²⁻ составляют 205,7–208,3 пм (данные рентгеноструктурного анализа). Именно наличием полисульфидного аниона обусловлены характерный оранжевый цвет кристаллов и химические свойства соединения, отличающие его от простых сульфидов щелочных металлов.

Физические и термические свойства

Кристаллическая структура

При комнатной температуре Cs₂S₃ кристаллизуется в ромбической сингонии, пространственная группа Cmc2₁, параметры элементарной ячейки: a = 0,7712 нм, b = 1,0939 нм, c = 0,8111 нм, Z = 4. Структура относится к типу трисульфида дикалия K₂S₃. Выше ~210 °C существует высокотемпературный полиморф с моноклинной сингонией (пр. гр. P2₁/c), отличающийся ориентацией анионов S₃²⁻ при сохранении общей упаковки.

Химические свойства

Cs₂S₃ — умеренно реакционноспособное соединение. Характерные реакции:

Взаимодействие с кислотами. При контакте с разбавленными минеральными кислотами полисульфидный анион разлагается с выделением сероводорода и осаждением элементарной серы. Реакция протекает быстро при комнатной температуре.

Взаимодействие с щелочами. В водных растворах щелочей возможна реакция диспропорционирования с образованием смеси сульфида цезия и тиосульфата.

Соединение не встречается в природе и получается исключительно синтетическим путём.

Получение

Основной лабораторный метод — сплавление стехиометрических количеств металлического цезия и элементарной серы в инертной атмосфере. Реакция протекает при температуре около 200–210 °C. Присутствие влаги и кислорода в атмосфере синтеза недопустимо: цезий окисляется чрезвычайно легко, а сера может окисляться до SO₂. Альтернативный путь — взаимодействие дисульфида дицезия Cs₂S₂ с элементарной серой, что позволяет точнее контролировать состав продукта.

Применение

Cs₂S₃ используется в неорганическом синтезе — преимущественно как источник полисульфидного аниона (S₃²⁻) при синтезе комплексных и координационных соединений переходных металлов с серосодержащими лигандами. Полисульфиды щелочных металлов в целом применяются как осадители сульфидов тяжёлых металлов из растворов при аналитических и технологических разделениях. Специализированное применение — прекурсор в синтезе халькогенидных материалов для оптических и полупроводниковых применений.

Сопутствующие соединения цезия: пентасульфид дицезия Cs₂S₅ — следующий гомолог в ряду полисульфидов цезия; триселенид дицезия Cs₂Se₃ — структурный аналог (та же пространственная группа Cmc2₁, изоморфный тип K₂S₃).

Меры предосторожности

При работе с Cs₂S₃ необходимы защитные перчатки и очки. Соединения цезия биологически активны; полисульфидный анион при разложении выделяет сероводород — токсичный газ с характерным запахом. Работы проводятся в вытяжном шкафу; контакт с кожей и слизистыми не допускается. Хранить в герметично закрытой таре, исключая попадание влаги и кислорода.

Форма поставки

Трисульфид дицезия Cs₂S₃ поставляется в виде кристаллического порошка или кристаллов в герметичной упаковке под инертной атмосферой. Условия поставки, фасовка и сроки согласовываются индивидуально. Для оформления запроса направьте технические требования по электронной почте.