Tetraschwefeltetranitrid

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Strukturformel
Strukturformel von Tetraschwefeltetranitrid
Allgemeines
Name Tetraschwefeltetranitrid
Summenformel S4N4
CAS-Nummer 28950-34-7
PubChem 141455
Kurzbeschreibung

orange Kristalle[1] (25°C)

Eigenschaften
Molare Masse 184,287 g·mol−1
Aggregatzustand

fest[1]

Schmelzpunkt

178,2 °C [1]

Löslichkeit

unlöslich in Wasser[1]

Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung [2]
keine Einstufung verfügbar
H- und P-Sätze H: siehe oben
P: siehe oben
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.
Vorlage:Infobox Chemikalie/Summenformelsuche vorhanden

Tetraschwefeltetranitrid ist eine anorganische chemische Verbindung des Schwefels aus der Gruppe der Nitride.

Gewinnung und Darstellung[Bearbeiten]

Tetraschwefeltetranitrid kann durch Reaktion einer Mischung aus Schwefel(II)-chlorid und Schwefel(I)-chlorid mit Ammoniak in Dichlormethan und anschließender Umkristallisation in Toluol gewonnen werden.[3]

\mathrm{ 7 \ S_2Cl_2 + 16 \ NH_3 \longrightarrow S_4N_4 + 12 \ NH_4Cl + 9 \ S + SCl_2}

Möglich ist auch die Darstellung durch Reaktion von Schwefel mit flüssigem Ammoniak in Gegenwart von Silbernitrat.[1]

\mathrm{ 16 \ NH_3 + 5 \ S_8 \longrightarrow 4 \ S_4N_4 + 24 \ H_2S}

Eigenschaften[Bearbeiten]

Tetraschwefeltetranitrid ist eine der am längsten bekannten Käfigverbindungen (Struktur mit D2d-Symmetrie) und wurde bereits im Jahr 1835 erstmals beschrieben. Sie neigt zu explosiver Zersetzung und ist thermochrom, was bedeutet, dass sie ihre Farbe von farblos (bei 77 K), über leuchtend orange (bei 298 K) zu rot (bei 373 K) ändert.[3] Beim Überleiten von gasförmigem Tetraschwefeltetranitrid über Silberwolle bei 200 bis 300 °C geht sie in das ringförmige Dimer Dischwefeldinitrid S2N2 über.[4] Tetraschwefeltetranitrid sublimiert unterhalb von 130 °C bei 0,1 mBar Druck. In Wasser ist es unlöslich, in Alkalien nur unter Zersetzung und in Säuren unter Protonierung. Festes Tetraschwefeltetranitrid zerfällt bei Erhitzung über 130 °C oder bei Stoßeinwirkung explosionsartig in seine Elemente (460 kJ/mol).

\mathrm{ 2 S_4N_4 \longrightarrow 4 \ N_2 + S_8 + 2 \cdot 460 kJ}

Gasförmiges Tetraschwefeltetranitrid zersetzt sich oberhalb von 200 °C hauptsächlich in Dischwefeldinitrid, wobei sich auch S3N3 und S4N2 bilden. Oberhalb von 300 °C zerfällt es in die Elemente und Schwefelmononitrid SN.[1]

Verwendung[Bearbeiten]

Tetraschwefeltetranitrid ist einer der wichtigsten Ausgangsstoffe zur Herstellung von Schwefel-Stickstoff-Verbindungen wie zum Beispiel das cyclische Trimer von Thionitrosylchlorid[3] oder Tetraschwefeltetraimid.[5]

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. a b c d e f  Arnold F. Holleman, Egon Wiberg: Lehrbuch der Anorganischen Chemie. Walter de Gruyter, 1995, ISBN 3110126419, S. 600 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
  2. Diese Substanz wurde in Bezug auf ihre Gefährlichkeit entweder noch nicht eingestuft oder eine verlässliche und zitierfähige Quelle hierzu wurde noch nicht gefunden.
  3. a b c  Ralf Alsfasser, H. J. Meyer: Moderne Anorganische Chemie. Walter de Gruyter, 2007, ISBN 3110190605, S. 121 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
  4.  Hans-Georg Elias: Makromolekule Band 3: Industrielle Polymere und Synthesen. John Wiley & Sons, 2009, ISBN 3527626522, S. 515 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
  5.  Ralf Steudel: Chemie der Nichtmetalle: Mit Atombau, Molekülgeometrie und Bindungstheorie. Walter de Gruyter, 1998, ISBN 3110123223, S. 317 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).