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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、正鹽和多硫化物三類。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、硫酚/硫醇、硫醛、硫代羧酸和二硫化物等。

1 硫化物 -物理性質

顏色

硫化物大多含有鮮艷的顏色。 除此之外,一些過渡金屬硫化物都是黑色的。

溶解性

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。

2 硫化物 -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pKa分別約為:pKa1= 6.89 和 pKa2 = 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。

灼燒

灼燒硫化物礦物時可能發生兩種反應:

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 + 2SO

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

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 + 2e = S2−; -0.407V

3 硫化物 -合成方法

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 + 2Al2O

以硫代酸鹽為原料製取,例如: 
(NH4)2MoO4 + 4(NH4)2S + 4H2O → (NH4)2[MoS4] + 8NH3.H2
(NH4)2[MoS4] + 2HCl -(加熱)→ MoS3 + H2S + 2NH4Cl 

高價硫化物加熱分解,例如: 
MoS3 -(加熱)→ MoS2 + S 

4 硫化物 -應用領域

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。 

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熒光粉,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。

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