висмута сульфиды

ВИСМУТА СУЛЬФИДЫ

Сесквисульфид (трисульфид дивисмута) Bi₂S₃ — серые кристаллы с металлич. блеском, ромбич. решетка (а = 1,113 нм, b=1,127 нм, с = 0,397 нм, z = 4, пространственная группа Pbтп); т. пл. 775 °C (под давлением); плотн. 7,39 г/см³; уравнения температурной зависимости давления пара: над твердым веществом lg р(гПа) = 13,76 — — 12675/Т, над жидким веществом 1gр(гПа) = 8,00 — 6350/T; C⁰ 122,0 Дж/(моль∙К); 79,4 кД ж/моль, −155,6 кДж/моль; S⁰₂₉₈ 200 Дж/(моль∙К); теплопроводность 0,0206 Вт/(см∙К); температура Дебая 435 К; твердость по Моосу 2,0–2,5. Обладает полупроводниковыми и термоэлектрич. свойствами; ширина запрещенной зоны 1,2 эВ, подвижность электронов 200 см²/(В∙с), концентрация носителей тока 3∙10¹⁸ см⁻³, коэф. термоэдс — 750 мВ/К. При атм. давлении начинает диссоциировать при 700 °C с образованием обедненного серой расплава. В газовой фазе диссоциирует в осн. на BiS и S. Практически не раств. в воде (2∙10⁻⁵% по массе). Из растворов солей Bi под действием H₂S выделяется в виде темно-коричневого осадка. Реагирует с горячей HNO₃, кипящей конц. соляной кислотой, конц. H₂SO₄ (при нагр.), растворами FeCl₃. Начинает окисляться в токе O₂ ок. 400 °C. Встречается в природе в виде минерала висмутина.

Получают Bi₂S₃ сплавлением Bi с S в кварцевых ампулах в инертной атмосфере. Синтетич. Bi₂S₃ — компонент термоэлектрич. генераторов. Висмутин — сырье для получения Bi.

При сплавлении с сульфидами др. металлов Bi₂S₃ образует тиовисмутаты (напр., NaBiS₂) — твердые вещества с металлич. блеском, высокой плотностью, обладающие полупроводниковыми свойствами. В воде не растворяются. Соед. с тяжелыми металлами разлагаются только HNO₃ или царской водкой. Мн. тиовисмутаты встречаются в природе. Моносульфид BiS существует только в расплаве и газовой фазе. Дисульфид BiS₂ образуется из элементов при давл. 4–6 ГПа и температурах 800–1300 °C

^{Лит.: Годовиков А.А., Висмутовые сульфосоли, М., 1972.}

_{П. И. Федоров}