Neodym(III)-sulfid
chemische Verbindung
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Neodym(III)-sulfid ist eine anorganische chemische Verbindung aus der Gruppe der Sulfide.
| Allgemeines | |||||||||||||||||||
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| Name | Neodym(III)-sulfid | ||||||||||||||||||
| Andere Namen |
Dineodymiumtrisulfid | ||||||||||||||||||
| Summenformel | Nd2S3 | ||||||||||||||||||
| Kurzbeschreibung |
hellgrüner Feststoff[1] | ||||||||||||||||||
| Externe Identifikatoren/Datenbanken | |||||||||||||||||||
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| Eigenschaften | |||||||||||||||||||
| Molare Masse | 384,68 g·mol−1 | ||||||||||||||||||
| Aggregatzustand |
fest[1] | ||||||||||||||||||
| Dichte |
5,46 g·cm−3[2] | ||||||||||||||||||
| Schmelzpunkt | |||||||||||||||||||
| Sicherheitshinweise | |||||||||||||||||||
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| Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa). | |||||||||||||||||||
Gewinnung und Darstellung
Neodym(III)-sulfid kann durch Reaktion von Neodym(III)-oxid mit Schwefelwasserstoff bei 1450 °C gewonnen werden.[4]
![{\displaystyle {\mathrm {Nd} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{3}}{}+{}3\,\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {S} {}\mathrel {\longrightarrow } {}\mathrm {Nd} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {S} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{3}}{}+{}3\,\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} }}](http://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/b2985e8773910caf38250396022a939021a8a565)
Ebenfalls möglich ist die Darstellung durch Umsetzung von elementarem Neodym 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 {2\,\mathrm {Nd} {}+{}3\,\mathrm {S} {}\mathrel {\longrightarrow } {}\mathrm {Nd} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {S} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{3}}}}](http://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/acd10b657a15f5f9354581f5ac7f77ddae8085d5)
Stäbchenförmige Einkristalle mit bis zu 1 cm Länge lassen sich über eine Modifizierung der Synthese aus den Elementen erhalten. Hierzu wird neben Neodym und Schwefel elementares Iod in die zu evakuierende Ampulle gegeben. Im 2-Zonen-Ofen entsteht nun primär . 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 Neodym(III)-sulfid-Einkristalle in einer Schmelze aus Neodym(III)-iodid. Nach dem Öffnen der Ampulle können Anhaftungen des Iodids an den Einkristallen mit Wasser oder Wasser-Ethanol-Mischungen abgespült werden[5]:
![{\displaystyle {6\,\mathrm {Nd} {}+{}6\,\mathrm {S} {}+{}3\,\mathrm {I} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}\mathrel {\longrightarrow } {}6\,\mathrm {NdSI} }}](http://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/0d6d247d4753a98d9e95c41e4d8b6e8d07168649)
![{\displaystyle {3\,\mathrm {NdSI} {}\mathrel {\longrightarrow } {}\mathrm {Nd} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {S} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{3}}{}+{}\mathrm {NdI} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{3}}}}](http://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/b3a92128889a246aa7b384666109aae9b8044ebc)
Eigenschaften
Neodym(III)-sulfid ist ein (als γ-Modifikation) hellgrüner Feststoff[1]. Die Verbindung kommt in drei Modifikationen vor. Die α-Form hat eine orthorhombische, die β-Form eine tetragonale und die γ-Form eine kubische Kristallstruktur. Bei 1650 °C im Vakuum zersetzt sich die γ-Verbindung, wobei sich das Monosulfid bildet.[4]