Hispanopedia Wiki
Articulo de referencia

sulfuro de samario(III)

2 S 3 \n| MolarMass = 396.915 g/mol\n| Appearance = red-brown crystals\n| Density = 5.87 g/cm 3 , solid\n| Solubility = \n| MeltingPtC = 1720\n| BoilingPt =\n| BandGap = 1.71 eV...

Hispanopedia WikiContenido en espanolLectura gratuita

El sulfuro de samario(III) ( Sm₂S₃ ) es un compuesto químico del elemento de tierras raras samario y azufre . En este compuesto , el samario se encuentra en estado de oxidación +3 y el azufre es un anión en estado −2 .

Síntesis

El sulfuro de samario(III) se puede producir tratando samario metálico con azufre:

2Sm + 3S → Sm₂S₃

Una vez preparado, el sulfuro de samario(III) puede purificarse mediante transporte químico en fase vapor utilizando yodo . [ 1 ]

El sulfuro de samario(III) también se puede preparar tratando el sulfato con sulfuro de hidrógeno a temperaturas elevadas: [ 2 ]

Sm 2 (SO 4 ) 3 + 12 H 2 S → Sm 2 S 3 + 12 H 2 O + 12 S

Propiedades

La forma α de baja temperatura cristaliza en el sistema cristalino ortorrómbico . La celda unitaria tiene dimensiones a=7,376, b=3,9622, c=15,352 Å  con un volumen de 448,7 ų  . Hay cuatro moléculas de la fórmula (Sm₈S₁₂) en cada celda unitaria . La densidad es de 5,88 kg/litro. Existen dos tipos de coordinación del samario en el sólido: una es de ocho coordenadas con azufre rodeando en una pirámide trigonal bicapsulada ; la otra es una disposición octaédrica distorsionada con siete coronas. Esta estructura es similar a la de otros sulfuros de elementos de tierras raras ligeras. [ 3 ] 

El sulfuro de samario(III) es un semiconductor con una banda prohibida de 1,7  eV. [ 4 ] Como película delgada sobre electrodos de gran área, se está investigando como dieléctrico de supercondensador , con capacitancias específicas de hasta 360 Faradios por gramo. [ 5 ]

Entre los sulfuros de samario relacionados se encuentran el monosulfuro SmS y el Sm₃S₄ de valencia mixta, que también son semiconductores. [ 6 ] El KSm₂CuS₆ es un sulfuro cuaternario en capas. [ 7 ]

Referencias

  1. ↑ AW Sleight y DP Kelly (1973), Aaron Wold y John K. Ruff (eds.), Sesquisulfuros de tierras raras, Ln 2 S 3 , Síntesis inorgánicas, vol.  14, McGraw-Hill Book Company, Inc., págs.  152–155
  2. ↑ K. Wetzel (1963). "Sulfuros de lantano". En G. Brauer (ed.). Manual de química inorgánica preparativa, 2.ª ed . Vol. 2. Nueva York, NY: Academic Press. pág. 1153.  
  3. ^ Aruga, Atsushi; Tsujimi, Sachiko; Nakai, Izumi (1996). "Estructura cristalina del sesquisulfuro de samario, α-Sm 2 S 3 " . Ciencias Analíticas . 12 (1): 151– 152. doi : 10.2116/analsci.12.151 .
  4. ↑ Marin, Chris M.; Wang, Lu; Brewer, Joseph R.; Mei, Wai-Ning; Cheung, Chin Li (junio de 2013). "Nanocables de α-Sm₂S₃ cristalinos : Estructura y propiedades ópticas de un semiconductor intrínsecamente degenerado inusual". Journal of Alloys and Compounds . 563 : 293–299 . doi : 10.1016/j.jallcom.2013.02.082 .
  5. ↑ Ghogare, TT; Lokhande, VC; Ji, T.; Patil, UM; Lokhande, CD (junio de 2020). "Una película delgada compuesta de óxido de grafeno/sulfuro de samario (GO/Sm₂S₃ ) : preparación y estudio electroquímico". Surfaces and Interfaces . 19 100507. doi : 10.1016/j.surfin.2020.100507 . S2CID 216370577 . 
  6. ↑ Wang, Lu; Marin, Chris; Mei, Wai-Ning; Cheung, Chin (31 de mayo de 2015). "Estructuras electrónicas de sulfuros de lantano, samario y gadolinio" . AIMS Materials Science . 2 (2): 97– 105. doi : 10.3934/matersci.2015.2.97 .
  7. ↑ Pomelova, Tatiana A.; Podlipskaya, Tatiana Yu.; Kuratieva, Natalia V.; Cherkov, Alexander G.; Nebogatikova, Nadezhda A.; Ryzhikov, Maxim R.; Hugonote, Arturo; Gautier, Régis; Naumov, Nikolay G. (5 de noviembre de 2018). "Síntesis, estructura cristalina y exfoliación líquida de sulfuros de lantánidos en capas KLn 2 CuS 6 (Ln = La, Ce, Pr, Nd, Sm)" . Química Inorgánica . 57 (21): 13594– 13605. doi : 10.1021/acs.inorgchem.8b02213 . ISSN 0020-1669 . PMID 30354089 . S2CID 53026735 .