Tantal(IV)-sulfid

Tantal(IV)-sulfid ist eine anorganische chemische Verbindung des Tantals aus der Gruppe der Sulfide, also der Übergangsmetalldichalkogenide. Neben diesem sind noch mindestens vier weitere Tantalsulfide (Ta₆S, Ta₂S, Ta_1+xS₂ und TaS₃) bekannt. Viele davon haben Homogenitätsgebiete oder unterscheiden sich voneinander als Stapelvarianten eines Grundgittertyps.

Gewinnung und Darstellung

Tantal(IV)-sulfid kann durch Reaktion von Tantal mit Schwefel bei 900 °C gewonnen werden.

$\mathrm{T}\mathrm{a}\mathrm{+}\mathrm{2}\mathrm{S}\mathrm{⟶}\mathrm{T}\mathrm{a}{\mathrm{S}}_{\mathrm{2}}$

Es kann auch durch Reaktion von Tantal(V)-oxid mit Schwefelwasserstoff oder Kohlenstoffdisulfid gewonnen werden.

Eigenschaften

Tantal(IV)-sulfid ist ein bei Raumtemperatur als grauer metallischer oder schwarzes Pulver vorliegender Feststoff, der in mehreren Modifikationen vorkommt. Die bei Raumtemperatur stabile Form wird als 2H-TaS₂ bezeichnet. Sie besitzt metallische Eigenschaften (spezifischer Widerstand 120 µΩ·cm), hat eine Schichtstruktur und ist Supraleitend bei 0,75 K. Sie besitzt eine trigonale Kristallstruktur mit der Raumgruppe Vorlage:Raumgruppe isotyp zu der von Niob(IV)-sulfid. Die gelb aussehenden Hochtemperaturmodifikation 1T-TaS₂ liegt ab Temperaturen von 780 °C vor. Diese Modifikation ist ein Halbleiter und kann durch abschrecken auch bei Raumtemperatur metastabil erhalten werden. Sie besitzt eine octahedrale Kristallstruktur mit der Raumgruppe Vorlage:Raumgruppe. Daneben existieren auch noch mindestens eine 3R-TaS₂, 4H-TaS₂ und eine 6R-TaS₂ Form.

Verwendung

Tantal(IV)-sulfid wird als Schmierstoff verwendet.