<p>無機化學中，<b>硫化物</b>指電正性較強的金屬或非金屬與硫形成的一類化合物。大多數金屬硫化物都可看作氫硫酸的鹽。由於氫硫酸是二元弱酸，因此硫化物可分為酸式鹽（HS<sup>−</sup>，氫硫化物）、正鹽（S<sup>2−</sup>）和多硫化物（S<sub>n</sub><sup>2−</sup>）三類。
</p><p>有機化學中，<b>硫化物</b>（英文：Sulfide）指含有二價硫的有機化合物。根據具體情況的不同，有機硫化物可包括：硫醚（R-S-R）、硫酚/硫醇（Ar/R-SH）、硫醛（R-CSH）、硫代羧酸（S取代羧基中的一個或兩個O，如R-CO-SH、R-CS-OH、R-CS-SH）和二硫化物（R-S-S-R）等。參見有機硫化合物。
</p>


<h2><span id=".E5.90.88.E6.88.90"></span><span id="合成">合成</span></h2>
<p>無機硫化物通常可通過以下方法合成：
</p>
<ul><li>單質直接化合，例如：</li></ul><dl><dd>C + 2S -<u><sup>1123~1223K</sup></u>→ CS<sub>2</sub></dd></dl><ul><li>硫酸鹽或高價硫化物的還原，例如：</li></ul><dl><dd>Na<sub>2</sub>SO<sub>4</sub> + 4C -<u><sup>1373K</sup></u>→ Na<sub>2</sub>S + 4CO</dd>
<dd>In<sub>2</sub>S<sub>3</sub> + 2H<sub>2</sub> → In<sub>2</sub>S + 2H<sub>2</sub>S</dd></dl><ul><li>溶液中或高溫的複分解反應，例如：</li></ul><dl><dd>FeCl<sub>2</sub> + H<sub>2</sub>S → FeS↓ + 2HCl</dd>
<dd>3SiO<sub>2</sub> + 2Al<sub>2</sub>S<sub>3</sub> -<u><sup>1373K</sup></u>→ 3SiS<sub>2</sub> + 2Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub></dd></dl><ul><li>以硫代酸鹽為原料製取，例如：</li></ul><dl><dd>(NH<sub>4</sub>)<sub>2</sub>MoO<sub>4</sub> + 4(NH<sub>4</sub>)<sub>2</sub>S + 4H<sub>2</sub>O → (NH<sub>4</sub>)<sub>2</sub>[MoS<sub>4</sub>] + 8NH<sub>3</sub>.H<sub>2</sub>O</dd>
<dd>(NH<sub>4</sub>)<sub>2</sub>[MoS<sub>4</sub>] + 2HCl —<u><sup>Δ</sup></u>→ MoS<sub>3</sub> + H<sub>2</sub>S + 2NH<sub>4</sub>Cl</dd></dl><ul><li>高價硫化物加熱分解，例如：</li></ul><dl><dd>MoS<sub>3</sub> -<u><sup>△</sup></u>→ MoS<sub>2</sub> + S</dd></dl><h2><span id=".E7.89.A9.E7.90.86.E6.80.A7.E8.B4.A8"></span><span id="物理性质">物理性質</span></h2>
<p>硫化物大多含有鮮艷的顏色，見右表。 除此之外，MoS<sub>2</sub>、Re<sub>2</sub>S<sub>7</sub>、FeS、CoS<sub>2</sub>、NiS、PtS<sub>2</sub>、Cu<sub>2</sub>S、CuS和Ag<sub>2</sub>S等過渡金屬硫化物都是黑色的。
</p><p>金屬的酸式硫化物都可溶於水，但正鹽中只有鹼金屬硫化物和硫化銨可溶。一般地講，金屬硫化物的溶解度可通過陽離子極化力（離子電荷數/離子半徑，Z<sup>2</sup>/r）的大小來預測。陽離子極化能力的增強，將導致化合物共價性的增加，極性減小，因而溶解度也降低。
</p>
<h2><span id=".E5.8C.96.E5.AD.A6.E6.80.A7.E8.B4.A8"></span><span id="化学性质">化學性質</span></h2>
<h3><span id=".E6.B0.B4.E8.A7.A3"></span><span id="水解">水解</span></h3>
<p>金屬硫化物在水中都會發生不同程度的水解：
</p>
<dl><dd>S<sup>2−</sup> + H<sub>2</sub>O → HS<sup>−</sup> + OH<sup>−</sup></dd>
<dd>HS<sup>−</sup> + H<sub>2</sub>O ⇌ H<sub>2</sub>S + OH<sup>−</sup></dd></dl><p>H<sub>2</sub>S的p<i>K</i>a分別約為：p<i>K</i><sub>a1</sub> = 6.89 和 p<i>K</i><sub>a2</sub> = 19±2， 因此金屬硫化物溶液會呈不同程度的鹼性，而鹼金屬的硫化物溶液的鹼性更是可以與相應的氫氧化物匹敵。
</p><p>S<sup>2−</sup>不能在水中存在，也無法在超高濃度的CsOH溶液中存在。</p>
<h3><span id=".E7.81.BC.E7.83.A7"></span><span id="灼烧">灼燒</span></h3>
<p>灼燒硫化物礦物時可能發生兩種反應：</p>
<ol><li>硫化物轉化為相應的氧化物，硫則轉化為二氧化硫。例如由方鉛礦製取鉛時有一步為：</li></ol><dl><dd>2PbS + 3O<sub>2</sub> → 2PbO + 2SO<sub>2</sub></dd></dl><ol><li>硫化物被氧化為相應的可溶硫酸鹽。</li></ol><p>以上兩步都是冶鍊金屬時，轉化硫化物礦石的重要方法。
</p>
<h3><span id=".E6.B0.A7.E5.8C.96"></span><span id="氧化">氧化</span></h3>
<p>硫化物中-2價的硫具有還原性，視條件不同可被氧化為硫、亞硫酸鹽和硫酸鹽等。
</p>
<dl><dd>S + 2<i>e</i><sup>−</sup> = S<sup>2−</sup>; -0.407V</dd></dl><h3><span id=".E9.85.B8.E7.A2.B1.E6.80.A7"></span><span id="酸碱性">酸鹼性</span></h3>
<p>硫化物和相應的氧化物類似，其酸鹼性隨周期和族的變化也和氧化物的類似，但硫化物的鹼性不如氧化物強。
</p>
<center>
</center>
<p>同周期元素最高氧化態硫化物從左到右酸性增強；同族元素相同氧化態的硫化物從上到下酸性減弱；同種元素的硫化物中，高氧化態的硫化物酸性更強。因此As<sub>2</sub>S<sub>5</sub>酸性強於Sb<sub>2</sub>S<sub>5</sub>，而Sb<sub>2</sub>S<sub>5</sub>的酸性則要強於SnS<sub>2</sub>和Sb<sub>2</sub>S<sub>3</sub>。
</p>
<h2><span id=".E5.A4.9A.E7.A1.AB.E5.8C.96.E7.89.A9"></span><span id="多硫化物">多硫化物</span></h2>

<p><b>多硫化物</b>是含有多硫離子S<sub>n</sub><sup>2−</sup>的化合物，n=2,3,4,5,6,...,9。多硫化物可由硫在硫化物溶液中煮沸製得，其溶液一般都為黃色，且顏色隨n值的增加而加深。
</p><p>多硫離子類似於過氧化物，具有氧化性，但不及過氧離子氧化性強：
</p>
<dl><dd>S<sub>2</sub><sup>2−</sup> + 2<i>e</i><sup>−</sup> = 2S<sup>2−</sup>; E<sup><s>o</s></sup> = -0.476V</dd>
<dd>HO<sub>2</sub><sup>−</sup> + H<sub>2</sub>O + 2<i>e</i><sup>−</sup> = 3OH<sup>−</sup>; E<sup><s>o</s></sup> = 0.87V</dd></dl><p>多硫化物酸化時即放出硫化氫和硫：
</p>
<dl><dd>S<sub>n</sub><sup>2−</sup> + 2H<sup>+</sup> → H<sub>2</sub>S + (n-1)S</dd></dl><p>多硫離子還可作配體。例如Na<sub>2</sub>S<sub>n</sub>作用於(<i>η</i><sup>5</sup>-C<sub>5</sub>H<sub>5</sub>)<sub>2</sub>TiCl<sub>2</sub>時，會生成含有TiS<sub>5</sub>環的配位化合物。
</p>
<h2><span id=".E5.88.86.E6.9E.90"></span><span id="分析">分析</span></h2>
<dl><dt>點滴法</dt>
<dd>點滴法是鑑定S<sup>2−</sup>和HS<sup>−</sup>離子的靈敏方法，其步驟為：在點滴板上混合可溶硫化物的鹼性溶液和1%的硝普酸鈉Na<sub>2</sub>[Fe(CN)<sub>5</sub>NO]（亞硝基鐵氰化鈉）溶液，若試樣中存在S<sup>2−</sup>離子則會出現不同深度的紅紫色，靈敏度1：50000。其機理可能是[Fe(CN)<sub>5</sub>(NO)S]<sup>4−</sup>離子的生成。</dd>
<dd>除此之外，向點滴板中加入試液、濃鹽酸、幾顆對氨基二甲基苯胺晶體和0.1mol/L氯化鐵溶液，若在2~3分鐘後出現藍色，也可證明硫離子的存在。機理是生成了藍色的亞甲基藍。</dd></dl><h2><span id=".E5.BA.94.E7.94.A8"></span><span id="应用">應用</span></h2>
<h3><span id=".E5.9C.A8.E5.88.86.E6.9E.90.E5.8C.96.E5.AD.A6.E4.B8.AD.E7.9A.84.E5.BA.94.E7.94.A8"></span><span id="在分析化学中的应用">在分析化學中的應用</span></h3>
<p>硫化氫系統是傳統且較廣泛的分析陽離子的方法，主要依據各離子硫化物溶解度的顯著差異，將常見的陽離子分成五組。
</p>
<center>
</center>
<p>由於H<sub>2</sub>S氣體毒性大，且儲存不便，故一般多以硫代乙醯胺（CH<sub>3</sub>CSNH<sub>2</sub>，TAA）水溶液作沉澱劑。
</p>
<ul><li>在酸性溶液中TAA水解產生H<sub>2</sub>S，可替代H<sub>2</sub>S：</li></ul><dl><dd>CH<sub>3</sub>CSNH<sub>2</sub> + H<sup>+</sup> + 2H<sub>2</sub>O ⇌ CH<sub>3</sub>COOH + NH<sub>4</sub><sup>+</sup> + H<sub>2</sub>S↑</dd></dl><ul><li>在氨性溶液中水解生成HS<sup>−</sup>，可替代(NH<sub>4</sub>)<sub>2</sub>S：</li></ul><dl><dd>CH<sub>3</sub>CSNH<sub>2</sub> + 2NH<sub>3</sub> ⇌ CH<sub>3</sub>-C(-NH<sub>2</sub>)=NH + NH<sub>4</sub><sup>+</sup> + HS<sup>−</sup></dd></dl><ul><li>在鹼性溶液中水解生成S<sup>2−</sup>，可替代Na<sub>2</sub>S：</li></ul><dl><dd>CH<sub>3</sub>CSNH<sub>2</sub> + 3OH<sup>−</sup> ⇌ CH<sub>3</sub>COO<sup>−</sup> + NH<sub>3</sub> + H<sub>2</sub>O + S<sup>2−</sup></dd></dl><p>硫化物的其他應用還有：
</p>
<ul><li>二硫化鉬是有機合成中的催化劑。由於含硫有機化合物（如噻吩）會使普通氫化催化劑中毒，因此二硫化鉬可用於催化含硫有機物質的加氫反應。</li>
<li>硫化鎘可用於製作光電池。</li>
<li>硫化鉛被用於製作紅外感應器。</li>
<li>多硫化鈣、多硫化鋇和多硫化銨是殺菌劑和殺蟲劑。</li>
<li>二硫化碳在工業上被用作溶劑。此外，二硫化碳也被用來製取四氯化碳，有機化學中則用二硫化碳來插入-C(=S)-S-基團。</li>
<li>硫化鋅和硫化鎘被用來製造螢光粉，高純度的硫化鎘是良好的半導體。</li>
<li>三硫化四磷用於制火柴和煙火。</li>
<li>十硫化四磷用於制殺蟲劑、潤滑油添加劑和浮選劑。</li>
<li>硫化鈉被大量用於硫化染料的製造、有機藥物和紙漿的生產等。</li>
<li>硫化鈣和硫化鋇被用來製造發光漆。</li></ul><p>另外，有色金屬硫化物的互熔體也被稱為鋶，是銅、鎳等冶煉過程中的中間產品。鋶中含有貴重金屬。
</p>
<h2><span id=".E5.8F.82.E8.A7.81"></span><span id="参见">參見</span></h2>
<ul><li>有機硫化合物</li></ul><h2><span id=".E5.8F.82.E8.80.83.E8.B5.84.E6.96.99"></span><span id="参考资料">參考資料</span></h2>

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無機化學中，**硫化物**指電正性較強的金屬或非金屬與硫形成的一類化合物。大多數金屬硫化物都可看作氫硫酸的鹽。由於氫硫酸是二元弱酸，因此硫化物可分為酸式鹽（HS−，氫硫化物）、正鹽（S2−）和多硫化物（Sn2−）三類。

有機化學中，**硫化物**（英文：Sulfide）指含有二價硫的有機化合物。根據具體情況的不同，有機硫化物可包括：硫醚（R-S-R）、硫酚 / 硫醇（Ar/R-SH）、硫醛（R-CSH）、硫代羧酸（S 取代羧基中的一個或兩個 O，如 R-CO-SH、R-CS-OH、R-CS-SH）和二硫化物（R-S-S-R）等。參見有機硫化合物。

## 合成

無機硫化物通常可通過以下方法合成：

* 單質直接化合，例如：

　
: C + 2S -1123~1223K→ CS2

* 硫酸鹽或高價硫化物的還原，例如：

　
: Na2SO4 + 4C -1373K→ Na2S + 4CO

　
: In2S3 + 2H2 → In2S + 2H2S

* 溶液中或高溫的複分解反應，例如：

　
: FeCl2 + H2S → FeS↓ + 2HCl

　
: 3SiO2 + 2Al2S3 -1373K→ 3SiS2 + 2Al2O3

* 以硫代酸鹽為原料製取，例如：

　
: (NH4)2MoO4 + 4(NH4)2S + 4H2O → (NH4)2[MoS4] + 8NH3.H2O

　
: (NH4)2[MoS4] + 2HCl —Δ→ MoS3 + H2S + 2NH4Cl

* 高價硫化物加熱分解，例如：

　
: MoS3 -△→ MoS2 + S

## 物理性質

硫化物大多含有鮮艷的顏色，見右表。 除此之外，MoS2、Re2S7、FeS、CoS2、NiS、PtS2、Cu2S、CuS 和 Ag2S 等過渡金屬硫化物都是黑色的。

金屬的酸式硫化物都可溶於水，但正鹽中只有鹼金屬硫化物和硫化銨可溶。一般地講，金屬硫化物的溶解度可通過陽離子極化力（離子電荷數 / 離子半徑，Z2/r）的大小來預測。陽離子極化能力的增強，將導致化合物共價性的增加，極性減小，因而溶解度也降低。

## 化學性質

### 水解

金屬硫化物在水中都會發生不同程度的水解：

　
: S2− + H2O → HS− + OH−

　
: HS− + H2O ⇌ H2S + OH−

H2S 的 p_K_a 分別約為：p_K_a1 = 6.89 和 p_K_a2 = 19±2， 因此金屬硫化物溶液會呈不同程度的鹼性，而鹼金屬的硫化物溶液的鹼性更是可以與相應的氫氧化物匹敵。

S2−不能在水中存在，也無法在超高濃度的 CsOH 溶液中存在。

### 灼燒

灼燒硫化物礦物時可能發生兩種反應：

1. 硫化物轉化為相應的氧化物，硫則轉化為二氧化硫。例如由方鉛礦製取鉛時有一步為：

　
: 2PbS + 3O2 → 2PbO + 2SO2

1. 硫化物被氧化為相應的可溶硫酸鹽。

以上兩步都是冶鍊金屬時，轉化硫化物礦石的重要方法。

### 氧化

硫化物中 - 2 價的硫具有還原性，視條件不同可被氧化為硫、亞硫酸鹽和硫酸鹽等。

　
: S + 2_e_− = S2−; -0.407V

### 酸鹼性

硫化物和相應的氧化物類似，其酸鹼性隨周期和族的變化也和氧化物的類似，但硫化物的鹼性不如氧化物強。

同周期元素最高氧化態硫化物從左到右酸性增強；同族元素相同氧化態的硫化物從上到下酸性減弱；同種元素的硫化物中，高氧化態的硫化物酸性更強。因此 As2S5 酸性強於 Sb2S5，而 Sb2S5 的酸性則要強於 SnS2 和 Sb2S3。

## 多硫化物

**多硫化物**是含有多硫離子 Sn2−的化合物，n=2,3,4,5,6,...,9。多硫化物可由硫在硫化物溶液中煮沸製得，其溶液一般都為黃色，且顏色隨 n 值的增加而加深。

多硫離子類似於過氧化物，具有氧化性，但不及過氧離子氧化性強：

　
: S22− + 2_e_− = 2S2−; E~~o~~ = -0.476V

　
: HO2− + H2O + 2_e_− = 3OH−; E~~o~~ = 0.87V

多硫化物酸化時即放出硫化氫和硫：

　
: Sn2− + 2H+ → H2S + (n-1)S

多硫離子還可作配體。例如 Na2Sn 作用於 (_η_5-C5H5)2TiCl2 時，會生成含有 TiS5 環的配位化合物。

## 分析

**點滴法**
: 點滴法是鑑定 S2−和 HS−離子的靈敏方法，其步驟為：在點滴板上混合可溶硫化物的鹼性溶液和 1% 的硝普酸鈉 Na2[Fe(CN)5NO]（亞硝基鐵氰化鈉）溶液，若試樣中存在 S2−離子則會出現不同深度的紅紫色，靈敏度 1：50000。其機理可能是 [Fe (CN)5(NO)S]4−離子的生成。

　
: 除此之外，向點滴板中加入試液、濃鹽酸、幾顆對氨基二甲基苯胺晶體和 0.1mol/L 氯化鐵溶液，若在 2~3 分鐘後出現藍色，也可證明硫離子的存在。機理是生成了藍色的亞甲基藍。

## 應用

### 在分析化學中的應用

硫化氫系統是傳統且較廣泛的分析陽離子的方法，主要依據各離子硫化物溶解度的顯著差異，將常見的陽離子分成五組。

由於 H2S 氣體毒性大，且儲存不便，故一般多以硫代乙醯胺（CH3CSNH2，TAA）水溶液作沉澱劑。

* 在酸性溶液中 TAA 水解產生 H2S，可替代 H2S：

　
: CH3CSNH2 + H+ + 2H2O ⇌ CH3COOH + NH4+ + H2S↑

* 在氨性溶液中水解生成 HS−，可替代 (NH4)2S：

　
: CH3CSNH2 + 2NH3 ⇌ CH3-C(-NH2)=NH + NH4+ + HS−

* 在鹼性溶液中水解生成 S2−，可替代 Na2S：

　
: CH3CSNH2 + 3OH− ⇌ CH3COO− + NH3 + H2O + S2−

硫化物的其他應用還有：

* 二硫化鉬是有機合成中的催化劑。由於含硫有機化合物（如噻吩）會使普通氫化催化劑中毒，因此二硫化鉬可用於催化含硫有機物質的加氫反應。
* 硫化鎘可用於製作光電池。
* 硫化鉛被用於製作紅外感應器。
* 多硫化鈣、多硫化鋇和多硫化銨是殺菌劑和殺蟲劑。
* 二硫化碳在工業上被用作溶劑。此外，二硫化碳也被用來製取四氯化碳，有機化學中則用二硫化碳來插入 - C (=S)-S - 基團。
* 硫化鋅和硫化鎘被用來製造螢光粉，高純度的硫化鎘是良好的半導體。
* 三硫化四磷用於制火柴和煙火。
* 十硫化四磷用於制殺蟲劑、潤滑油添加劑和浮選劑。
* 硫化鈉被大量用於硫化染料的製造、有機藥物和紙漿的生產等。
* 硫化鈣和硫化鋇被用來製造發光漆。

另外，有色金屬硫化物的互熔體也被稱為鋶，是銅、鎳等冶煉過程中的中間產品。鋶中含有貴重金屬。

## 參見

* 有機硫化合物

## 參考資料
18496-25-8