Сульфид калия

Калия сульфид — бинарное неорганическое химическое соединение калия с серой. Представляет собой соединение с формулой K2S.

Физические свойства

Сульфид калия K2S — бесцветные кубические кристаллы (a = 0,739 нм, Z=4; пространственная группа Fm3m). Хорошо растворимы в воде (с гидролизом). Растворим в спирте и глицерине. Гигроскопичен, образует ди- и пентагидраты.

Получение

Прямой синтез из элементов:

2 K + S → 100 − 200 o C K 2 S {displaystyle {mathsf {2K+S{xrightarrow {100-200^{o}C}}K_{2}S}}}

Восстановление сульфата калия водородом:

K 2 S O 4 + 4 H 2 → 600 o C , F e 2 O 3 K 2 S + 4 H 2 O {displaystyle {mathsf {K_{2}SO_{4}+4H_{2}{xrightarrow {600^{o}C,Fe_{2}O_{3}}}K_{2}S+4H_{2}O}}}

или углеродом (в промышленности — кокс):

K 2 S O 4 + 4 C → 900 o C   K 2 S + 4 C O {displaystyle {mathsf {K_{2}SO_{4}+4C{xrightarrow {900^{o}C}} K_{2}S+4CO}}}

Сульфит калия при нагревании диспропорционирует:

4 K 2 S O 3 → 600 o C   K 2 S + 3 K 2 S O 4 {displaystyle {mathsf {4K_{2}SO_{3}{xrightarrow {600^{o}C}} K_{2}S+3K_{2}SO_{4}}}}

Химические свойства

На воздухе медленно окисляется:

2 K 2 S + 2 O 2 + H 2 O ⟶   K 2 S 2 O 3 + 2 K O H {displaystyle {mathsf {2K_{2}S+2O_{2}+H_{2}Olongrightarrow K_{2}S_{2}O_{3}+2KOH}}}

в зависимости от условий проведения этой реакции образуются побочные продукты: коллоидная сера, полисульфиды калия.

Сульфид калия при поджигании сгорает:

2 K 2 S + 2 O 2 → > 500 o C   K 2 S O 4 {displaystyle {mathsf {2K_{2}S+2O_{2}{xrightarrow {>500^{o}C}} K_{2}SO_{4}}}}

Так как сероводород является слабой кислотой, то сульфид калия разлагается кислотами:

K 2 S + 2 H C l ⟶   2 K C l + H 2 S ↑ {displaystyle {mathsf {K_{2}S+2HCllongrightarrow 2KCl+H_{2}Suparrow }}}

Концентрированные кислоты могут окислять выделяемый сероводород:

K 2 S + 3 H 2 S O 4 ⟶   2 K H S O 4 + S O 2 ↑ + S ↓ + 2 H 2 O {displaystyle {mathsf {K_{2}S+3H_{2}SO_{4}longrightarrow 2KHSO_{4}+SO_{2}uparrow +Sdownarrow +2H_{2}O}}}

При кипячении раствора сульфида калия с серой или сплавления его с серой образуются полисульфиды:

K 2 S + ( n − 1 ) S → K 2 S n {displaystyle {mathsf {K_{2}S+(n-1)S ightarrow K_{2}S_{n}}}}

для калия выделены полисульфиды вплоть до n = 6.

При пропускании через раствор сульфида калия избытка сероводорода образуются гидросульфид калия:

K 2 S + H 2 S ⟶   2 K H S {displaystyle {mathsf {K_{2}S+H_{2}Slongrightarrow 2KHS}}}

Реагирует, образовывая соединения с сульфидами Ag, Sn и другими.

Применение

Калия сульфид компонент светочувствительных эмульсий в фотографии, аналитический реагент для разделения сульфидов металлов, является компонентом входящим в состав для удаления наружного слоя шкур.

В пиротехническом деле

Сульфид калия образуется при сжигании пороха.