Praseodym(III)-sulfid

Praseodym(III)-sulfid ist eine anorganische chemische Verbindung aus der Gruppe der Sulfide.

Gewinnung und Darstellung

Praseodym(III)-sulfid kann durch Reaktion von Praseodym(III)-oxid mit Schwefelwasserstoff gewonnen werden.

$\mathrm{P}{\mathrm{r}}_{\mathrm{2}}{\mathrm{O}}_{\mathrm{3}}\mathrm{+}\mathrm{3}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{S}\stackrel{1320{}^{\circ }C}{\to }\mathrm{P}{\mathrm{r}}_{\mathrm{2}}{\mathrm{S}}_{\mathrm{3}}\mathrm{+}\mathrm{3}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}$

Ebenfalls möglich ist die Darstellung durch Umsetzung von elementarem Praseodym 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:

$2\mathrm{P}\mathrm{r}+3\mathrm{S}⟶\mathrm{P}\mathrm{r}{\phantom{A}}_2\mathrm{S}{\phantom{A}}_3$

Stäbchenförmige Einkristalle mit bis zu 1 cm Länge lassen sich über eine Modifizierung der Synthese aus den Elementen erhalten. Hierzu wird neben Praseodym und Schwefel elementares Iod in die zu evakuierende Ampulle gegeben. Im 2-Zonen-Ofen entsteht nun primär $\mathrm{P}\mathrm{r}\mathrm{S}\mathrm{I}$. 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 Praseodym(III)-sulfid-Einkristalle in einer Schmelze aus Praseodym(III)-iodid. Nach dem Öffnen der Ampulle können Anhaftungen des Iodids an den Einkristallen mit Wasser oder Wasser-Ethanol-Mischungen abgespült werden:

$6\mathrm{P}\mathrm{r}+6\mathrm{S}+3\mathrm{I}{\phantom{A}}_2⟶6\mathrm{P}\mathrm{r}\mathrm{S}\mathrm{I}$

$3\mathrm{P}\mathrm{r}\mathrm{S}\mathrm{I}⟶\mathrm{P}\mathrm{r}{\phantom{A}}_2\mathrm{S}{\phantom{A}}_3+\mathrm{P}\mathrm{r}\mathrm{I}{\phantom{A}}_3$

Eigenschaften

Praseodym(III)-sulfid ist ein (als γ-Modifikation) grüner Feststoff. Die Verbindung kommt in drei Modifikationen vor. Die α-Form hat eine orthorhombische Kristallstruktur mit der Vorlage:Raumgruppe, die β-Form eine tetragonale Kristallstruktur mit der Raumgruppe Vorlage:Raumgruppe und die γ-Form eine kubische Kristallstruktur mit der Raumgruppe Vorlage:Raumgruppe. Bei 1650 °C im Vakuum zersetzt sich die Verbindung, wobei sich das Monosulfid bildet.