硫化物(sulfide)是硫与其他元素形成的一类化合物。在无机化学中,它通常指电正性较强的金属或非金属与硫形成的化合物;多数金属硫化物可视为氢硫酸的盐。由于氢硫酸属于二元弱酸,无机硫化物可分为含HS−的酸式盐、含S2−的正盐,以及含Sn2−的多硫化物。
在有机化学中,硫化物也可指含二价硫的有机化合物,涵盖硫醚、硫醇或硫酚、硫醛、硫代羧酸及二硫化物等不同结构。固态电解质材料则可按材料体系分为聚合物、氧化物和硫化物等类别。
金属硫化物进入水中会发生不同程度的水解。S2−先与水反应生成HS−和OH−,HS−还可进一步形成H2S和OH−,因此其溶液通常呈不同程度的碱性。S2−不能稳定存在于水中。
硫化物中负二价硫具有还原性,可随反应条件被氧化成单质硫、亚硫酸盐或硫酸盐。硫化物矿物灼烧时,可转化为相应氧化物并释放二氧化硫,也可能进一步形成可溶性硫酸盐,这些反应可用于处理硫化物矿石。
不同金属硫化物的溶解度差异明显。金属酸式硫化物可溶于水,而正盐中主要是碱金属硫化物和硫化铵可溶。阳离子极化能力增强时,化合物共价性增加、极性降低,溶解度也随之下降。硫化氢系统正是利用各种硫化物的溶解度差异,对常见阳离子进行分组分析。
多硫化物含有Sn2−离子,其中n可为2至9等数值。它们可由硫在硫化物溶液中煮沸制得,溶液一般呈黄色,并随n值增加而加深。多硫化物酸化后会生成硫化氢和单质硫,多硫离子也可作为配体形成配位化合物。
无机硫化物可通过多种路线合成,包括元素单质直接化合、硫酸盐或高价硫化物还原、溶液中或高温下的复分解、以硫代酸盐为原料制备,以及高价硫化物受热分解。例如,氯化亚铁与硫化氢反应可生成硫化亚铁沉淀和盐酸。
S2−和HS−可采用点滴法鉴定。可溶硫化物的碱性溶液与硝普酸钠溶液混合后,存在S2−时会出现深浅不同的红紫色。传统阳离子分析也使用硫化氢作为沉淀来源;因硫化氢有毒且不便储存,分析过程中可使用硫代乙酰胺水溶液,在酸性、氨性或碱性条件下分别提供H2S、HS−或S2−。
不同硫化物具有各自的工业用途。二硫化钼可作为含硫有机物加氢反应的催化剂;硫化镉可用于光电池,硫化铅用于红外感应器,硫化锌与硫化镉可制造荧光粉。二硫化碳可作为工业溶剂,并用于制取四氯化碳或向有机分子引入含硫基团。硫化钠用于硫化染料、有机药物及纸浆生产;部分多硫化物可用作杀菌剂和杀虫剂。有色金属硫化物的互熔体称为锍,是铜、镍等冶炼过程中的中间产品。