Trisulfur de diantimoni

El trisulfur de diantimoni, o sulfur d'antimoni(III), és un compost binari constituït per antimoni i sofre, la qual fórmula química és ${\ce {Sb2S3}}$.

Trisulfur de diantimoni

Substància química	tipus d'entitat química
Massa molecular	679,448485 Da
Estructura química
Fórmula química	S₆Sb₄
SMILES canònic	Model 2D S1[Sb]2S[Sb]3S[Sb]1S[Sb](S2)S3
Identificador InChI	Model 3D

Estat natural

Estibina

El trisulfur de diantimoni existeix com un cristal·lí negre sòlid i un pols amorf vermell-taronja; la barreja pot ser carmina o vermell marronós. En la seva forma mineral, l'estibina, el trisulfur d'antimoni té una estructura cristal·lina del sistema ortoròmbic, de vegades molt gran i sòlid i en altres ocasions esvelt i fràgil.

Història

El trisulfur de diantimoni vermell es troba de manera natural en el mineral estibina. Les vetes d'aquest mineral són més freqüents a França, Hongria i Indonèsia (illa de Borneo). L'estibina s'esmenta en el llibre De Gradibus, text compilat per Constantí Africà, qui introduí el terme antimoni. Els primers usos mèdics de l'estibina foren condicionats per la seva insolubilitat en aigua. L'auge del trisulfur de diantimoni i altres sals a partir del segle xvi es deu a Paracels. En els seus rudimentaris preparats destil·lava trisulfur de diantimoni, juntament amb múltiples impureses, recomanant els extractes obtinguts per tractar les afeccions de la pell, des de les úlceres cutànies a la lepra.

Propietats

Estructura cristal·lina del ${\ce {Sb2O3}}$. Àtoms de Sb en gris i àtoms de S en groc

El trisulfur de diantimoni a temperatura ambient és un sòlid de densitat 4,562 g/cm³ i punt de fusió 550 °C. és pràcticament insoluble en aigua, només 0,000 175 g en 100 g d'aigua. És soluble en dissolucions alcalines i en àcid clorhídric i àcid sulfúric. També en etanol. És inflamable i la combustió es pot iniciar per causa d'una fricció, calor, espires o flames.

El trisulfur de diantimoni cristal·litza en el sistema ortoròmbic. Cada àtom d'antimoni està unit a tres àtoms d'oxigen que formen una piràmide trigonal. El cristall està format per cintes de trisulfur de diantimoni (quatre per a cada cel·la) paral·leles a la direcció c, que formen cadenes de parells de cintes ${\ce {Sb4S6}}$. El Sb i el S dels veïns tenen distàncies compreses entre 311–364 pm. Cada parella està dèbilment vinculada a la cadena de veïns.

Preparació

El trisulfur de diantimoni pur s'obté del seu mineral, l'estibina. Aquest mineral primer se separa d'altres minerals per trituració i flotació. Després s'escalfa a 550–600 ° C en un recipient perforat. El material fos pur es recull i es refreda.

Trisulfur de diantimoni amorf

També es prepara passant sulfur d'hidrogen ${\ce {SH2}}$ per una dissolució de triclorur d'antimoni ${\ce {SbCl3}}$ segons la reacció:

$${\ce {2 SbCl3 + 3 H2S -> Sb2S3 + 6 HCl}}$$

o tractant la dissolució de triclorur d'antimoni amb tiosulfat de sodi ${\ce {Na2S2O3}}$.

Com a alternativa, també es pot escalfar antimoni metàl·lic o òxid d'antimoni(III) ${\ce {Sb2O3}}$ amb sofre:

$${\ce {2 Sb + 3 S -> Sb2S3}}$$

$${\ce {2 Sb2O3 + 9 S -> 2 Sb2S3 + 3 SO2}}$$

Tots aquests mètodes preparatius anteriors produeixen trisulfur d'antimoni amorf.

Aplicacions

Soldats pintant-se les cares per camuflar-les

El trisulfur de diantimoni s'utilitza en focs artificials, en certs tipus de llumins, com a pigment (negre, vermell, groc, taronja) i en la fabricació de vidre de robí. Les pintures de camuflatge contenen trisulfur de diantimoni, que reflecteix la radiació infraroja. També s'empra com a lubricant industrial.