Samarium(III)-sulfid

Samarium(III)-sulfid ist eine anorganische chemische Verbindung des Samariums aus der Gruppe der Sulfide.

Gewinnung und Darstellung

Samarium(III)-sulfid kann durch Reaktion von Samarium(III)-oxid mit Schwefelwasserstoff gewonnen werden.^[4]

${\displaystyle \mathrm {Sm_{2}O_{3}+3\ H_{2}S\longrightarrow Sm_{2}S_{3}+3\ H_{2}O} }$

Ebenfalls möglich ist die Darstellung durch Umsetzung von elementarem Samarium mit Schwefel in einem evakuierten Glasrohr, welches in einen 2-Zonen-Ofen eingebracht wird. Die Zonentemperaturen liegen bei 400 °C und 100 °C. Nachdem sämtlicher Schwefel abreagiert ist, wird die Ampulle bei 1000 °C getempert und man erhält die Verbindung in polykristalliner Form^[5]:

${\displaystyle {\ce {2 Sm + 3 S -> Sm2S3}}}$

Stäbchenförmige Einkristalle mit bis zu 1 cm Länge lassen sich über eine Modifizierung der Synthese aus den Elementen erhalten. Hierzu wird neben Samarium und Schwefel elementares Iod in die zu evakuierende Ampulle gegeben. Im 2-Zonen-Ofen entsteht nun primär ${\displaystyle {\ce {SmSI}}}$. Wird die erhaltene Verbindung in der Ampulle auf 1100 bis 1200 °C erhitzt und hier für mindestens 20 Stunden gehalten, so zersetzt sich die Verbindung und es wachsen Samarium(III)-sulfid-Einkristalle in einer Schmelze aus Samarium(III)-iodid. Nach dem Öffnen der Ampulle können Anhaftungen des Iodids an den Einkristallen mit Wasser oder Wasser-Ethanol-Mischungen abgespült werden^[5]:

${\displaystyle {\ce {6 Sm + 6 S + 3 I2 -> 6 SmSI}}}$

${\displaystyle {\ce {3 SmSI -> Sm2S3 + SmI3}}}$

Eigenschaften

Samarium(III)-sulfid ist ein roter^[2] oder graubrauner^[1] Feststoff. Die Verbindung kommt in zwei verschiedenen Kristallstrukturen vor. Eine orthorhombische Niedertemperaturform (isotyp mit Gadolinium(III)-sulfid) und eine Hochtemperaturform mit einer kubischen Defektvariante vom Th₃P₄-Typ.^[6]

Einzelnachweise

1. ↑ ^{a b} William M. Haynes (Hrsg.): CRC Handbook of Chemistry and Physics. 93. Auflage. CRC Press, 2012, ISBN 978-1-4398-8049-4, S. 86 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche). 
2. ↑ ^{a b c d e} Dale L. Perry: Handbook of Inorganic Compounds. 2. Auflage. CRC Press, 2011, ISBN 978-1-4398-1462-8, S. 355 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche). 
3. ↑ Dieser Stoff wurde in Bezug auf seine Gefährlichkeit entweder noch nicht eingestuft oder eine verlässliche und zitierfähige Quelle hierzu wurde noch nicht gefunden.
4. ↑ G. Meyer, Lester R. Morss (Hrsg.): Synthesis of Lanthanide and Actinide Compounds. Springer, 1991, ISBN 0-7923-1018-7, S. 328 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche). 
5. ↑ ^{a b} A. W. Sleight and D. P. Kelly: Rare-earth sesquisulfides, Ln₂S₃. In: Aaron Wold and John K. Ruff (Hrsg.): Inorganic Syntheses. Band 14. McGraw-Hill Book Company, Inc., 1973, ISBN  07-071320-0 (defekt), S. 152–155 (englisch). 
6. ↑ Christoph Janiak, Hans-Jürgen Meyer, Dietrich Gudat, Ralf Alsfasser: Riedel Moderne Anorganische Chemie. 4. Auflage. Walter de Gruyter, 2012, ISBN 978-3-11-024901-9, S. 346 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).