三硫化二砷

三硫化二砷是一種無機化合物，化學式為As₂S₃。三硫化二砷在自然界以雌黃礦物的形式存在。^[1]

Quick Facts 三硫化二砷, 識別 ...

Close

三硫化二砷存在晶體和無定形體。^[2]單斜的As₂S₃是層狀結構，每個As和3個S成鍵，As-S為224pm，∠S-As-S 99°；而其蒸氣以二聚體As₄S₆的形式存在，結構與As₄O₆類似。^[3]

它是一種半導體，直接的能隙為2.7 eV^[4]。寬的能隙使它對於620 nm至11 µm的紅外線透明。

三硫化二砷可由單質化合得到，或者從As(III)的溶液中由H₂S沉澱。^[5]

2 As + 3 S → As₂S₃

三硫化二砷在空氣中灼燒，可以產生三氧化二砷(砒霜)：^[1]

2 As₂S₃ + 9 O₂ → 2 As₂O₃ + 6 SO₂

它可以被硫化鈉轉化為三硫代亞砷酸鈉，被多硫化鈉轉化為四硫代砷酸鈉：

As₂S₃ + 3 Na₂S → 2 Na₃AsS₃

As₂S₃ + 3 Na₂S₂ → 2 Na₃AsS₄

而在和氫氧化鈉溶液的反應中，會同時產生亞砷酸鹽和硫代亞砷酸鹽：

As₂S₃ + 6 NaOH → Na₃AsO₃ + Na₃AsS₃ + 3 H₂O

此溶液在經過脫硫、還原等操作可以製得三氧化二砷。^[6]當溶液中OH^-不足時，則產生偏亞砷酸鹽和硫代偏亞砷酸鹽：^[7]

2 As₂S₃ + 4 NaOH → NaAsO₂ + 3 NaAsS₂ + 2 H₂O

和碳酸鈉溶液反應，得到同樣的砷化合物：

2 As₂S₃ + Na₂CO₃ → NaAsO₂ + 3 NaAsS₂ + 2 CO₂↑

和氯氣反應，產生棕色液體：^[7]

As₂S₃ + 6 Cl₂ → (AsCl₃)₂·3SCl₂

和碘反應，產生三碘化砷和硫單質：

As₂S₃ + 3 I₂ → 2 AsI₃ + 3 S

和氯化亞銅、氯化銀等金屬氯化物共熱，均會產生三氯化砷：^[7]

3 As₂S₃ + 6 CuCl —^200~300℃→ Cu₆As₄S₉ + 2 AsCl₃ （CuCl過量則產生Cu₄As₂S₅）

2 As₂S₃ + 3 AgCl —^170℃→ 3 AgAsS₂ + AsCl₃

2 As + 3 Hg₂Cl₂ → 2 AsCl₃ + 6 Hg

2 As + 3 HgCl₂ → 2 AsCl₃ + 3 Hg

三硫化二砷可以用於製備砷單質^[8]及三氧化二砷^[9]、砷酸鹽^[10]等其它砷化合物。

此外，三硫化二砷還能用作防腐劑，或在醫藥領域有所應用。^[11]

As₂S₃不溶於水，因此毒性低。老化的樣品中可能含有大量的砷氧化物，這些氧化物是可溶的，因此具有劇毒。

在火山環境中發現了雌黃，通常與其他硫化砷（主要是雄黃）一起被發現。有時會在低溫熱液脈中發現它，以及一些其他硫化物和亞硫酸鹽礦物。

[1]
武漢大學吉林大學等. 無機化學（第三版）下冊. 高等教育出版社, 2011. pp 704-706. ISBN 978-7-04-004880-3
[2]
Wells, A.F. (1984). Structural Inorganic Chemistry, Oxford: Clarendon Press. ISBN 0-19-855370-6.
[3]
無機化學叢書. 第四卷氮磷砷分族. 科學出版社. pp 408. 三硫化二砷
[4]
Arsenic sulfide (As2S3). [2020-06-11]. （原始內容存檔於2018-10-07）.
[5]
Справочник химика. Редкол.: Никольский Б.П. и др.. (3-е изд.). испр. — Л.: Химия, 1971. Т. 2. pp 1168.
[6]
鄭雅傑, 劉萬宇, 白猛. 採用硫化砷渣製備三氧化二砷工藝. 中南大學學報:自然科學版, 2008. 39(6): 1157-1163
[7]
陳壽椿. 重要無機化學反應. 上海科學技術出版社, 1994
[8]
侯漢娜, 陳甜甜. 硫化砷渣全濕法製備單質砷的研究. 環境保護科學, 2014(6):42-45
[9]
孟文杰, 施孟華, 李倩等. 硫化砷渣濕法製取三氧化二砷的處理技術現狀. 貴州化工, 2008, 33(5):26-28
[10]
賴建林, 李勤. 用硫化砷渣製取砷酸銅. 有色金屬:冶煉部分, 2001, 1(2):42-44
[11]
曹夢曄, 鞏江, 高昂等. 雌黃藥學研究概況. 遼寧中醫藥大學學報, 2011(3):54-56

結構