三硫化二砷

三硫化二砷是一種無機化合物，化學式為As₂S₃。三硫化二砷在自然界以雌黃礦物的形式存在。^[1]

結構[編輯]

三硫化二砷存在晶體和無定形體。^[2]單斜的As₂S₃是層狀結構，每個As和3個S成鍵，As-S為224pm，∠S-As-S 99°；而其蒸氣以二聚體As₄S₆的形式存在，結構與As₄O₆類似。^[3]

它是一種半導體，直接的能隙為2.7 eV^[4]。寬的能隙使它對於620 nm至11 µm的紅外線透明。

三硫化二砷可由單質化合得到，或者從As(III)的溶液中由H₂S沉澱。^[5]

2 As + 3 S → As₂S₃

三硫化二砷在空氣中灼燒，可以產生三氧化二砷(砒霜)：^[1]

2 As₂S₃ + 9 O₂ → 2 As₂O₃ + 6 SO₂

它可以被硫化鈉轉化為三硫代亞砷酸鈉，被多硫化鈉轉化為四硫代砷酸鈉：

As₂S₃ + 3 Na₂S → 2 Na₃AsS₃

As₂S₃ + 3 Na₂S₂ → 2 Na₃AsS₄

而在和氫氧化鈉溶液的反應中，會同時產生亞砷酸鹽和硫代亞砷酸鹽：

As₂S₃ + 6 NaOH → Na₃AsO₃ + Na₃AsS₃ + 3 H₂O

此溶液在經過脫硫、還原等操作可以製得三氧化二砷。^[6]當溶液中OH^-不足時，則產生偏亞砷酸鹽和硫代偏亞砷酸鹽：^[7]

2 As₂S₃ + 4 NaOH → NaAsO₂ + 3 NaAsS₂ + 2 H₂O

和碳酸鈉溶液反應，得到同樣的砷化合物：

2 As₂S₃ + Na₂CO₃ → NaAsO₂ + 3 NaAsS₂ + 2 CO₂↑

和氯氣反應，產生棕色液體：^[7]

As₂S₃ + 6 Cl₂ → (AsCl₃)₂·3SCl₂

和碘反應，產生三碘化砷和硫單質：

As₂S₃ + 3 I₂ → 2 AsI₃ + 3 S

和氯化亞銅、氯化銀等金屬氯化物共熱，均會產生三氯化砷：^[7]

3 As₂S₃ + 6 CuCl —^200~300℃→ Cu₆As₄S₉ + 2 AsCl₃ （CuCl過量則產生Cu₄As₂S₅）

2 As₂S₃ + 3 AgCl —^170℃→ 3 AgAsS₂ + AsCl₃

2 As + 3 Hg₂Cl₂ → 2 AsCl₃ + 6 Hg

2 As + 3 HgCl₂ → 2 AsCl₃ + 3 Hg

三硫化二砷可以用於製備砷單質^[8]及三氧化二砷^[9]、砷酸鹽^[10]等其它砷化合物。

此外，三硫化二砷還能用作防腐劑，或在醫藥領域有所應用。^[11]

As₂S₃不溶於水，因此毒性低。老化的樣品中可能含有大量的砷氧化物，這些氧化物是可溶的，因此具有劇毒。

在火山環境中發現了雌黃，通常與其他硫化砷（主要是雄黃）一起被發現。有時會在低溫熱液脈中發現它，以及一些其他硫化物和亞硫酸鹽礦物。

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