硫化窒素のソースを表示

{{Expand English|date=2024年3月}}

'''硫化窒素'''（りゅうかちっそ、nitrogen sulfide）は[[硫黄]]と[[窒素]]からなる無機化合物で、組成が異なるものが数種類存在する。硫黄原子が陽性で窒素が陰性であることから窒化硫黄とも呼ばれている。

== 四硫化四窒素 ==
{{Chembox
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| Name =四硫化四窒素
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| ImageName = Stereo, skeletal formula of tetrasulfur tetranitride with some measurements
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| ImageNameL1 = Ball and stick model of tetrasulfur tetranitride
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| ImageNameR1 = Space-filling model of tetrasulfur tetranitride
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}}
| IUPACName = Tetrasulfur tetranitride
| SystematicName = 1,3,5,7-tetrathia-2,4,6,8-tetraazacyclooctan-2,4,6,8-tetrayl
| Section1 = {{Chembox Identifiers
| CASNo = 28950-34-7
| CASNo_Ref = {{cascite|correct|CAS}}
| UNII_Ref = {{fdacite|correct|FDA}}
| UNII = 9BXS997HR6
| PubChem = 141455
| ChemSpiderID = 124788
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| SMILES1 = N1=[S]N=[S]N=[S]N=[S]1
| StdInChI = 1S/N4S4/c1-5-2-7-4-8-3-6-1
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| StdInChIKey = LTPQFVPQTZSJGS-UHFFFAOYSA-N
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}}
| Section2 = {{Chembox Properties
| Formula = {{chem2|S4N4}}
| MolarMass = 184.287 g/mol
| Appearance = 明るい橙黄色の不透明な結晶
| 融点= 187℃
}}
| Section3 =
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| Section5 =
| Section6 =
}}
[[化学式]] S{{sub|4}}N{{sub|4}}。常温では明るい橙黄色の結晶。[[サーモクロミズム]]を示し、−30 ℃ では黄色、100 ℃ では橙赤色になる。
* 密度: 2.22 (15 ℃)
* 生成熱: −138.8 kcal/mol
* 単斜晶系結晶、空間群: ''C''{{sub|2''h''}}
* 双極子モーメント:　0.72 D（ベンゼン溶液、30 ℃）
* 反磁性、磁化率: χ{{sub|M}} -102 × 10{{sup|−6}} emu
* 水に不溶
* 溶解度:二硫化炭素 13.19 g/L (30 ℃)、ベンゼン 8.69 g/L (30 ℃)、[[エタノール]] 1.05 g/L (20 ℃)、[[ジオキサン]] 0.018 mol/mol (18 ℃)
[[エーテル (化学)|エーテル]]中ではエタノールに対するものと近い溶解度になる。液体[[二酸化硫黄]]には分解せずに溶解する。

[[1837年]]にスーベイラン (Soubeiran) が[[二塩化硫黄]]の[[ベンゼン]]溶液に[[アンモニア]]を通じることで初めて合成した。
: <chem>6SCl2 + 16NH3 -> N4S4 + 2S + 12NH4Cl</chem>
二塩化硫黄の[[四塩化炭素]]溶液に[[塩素]]を加え、アンモニアを通しても生ずる。
: <chem>4SCl2 + 16NH3 + 2Cl2 -> S4N4 + 12NH4Cl</chem>
[[二塩化二硫黄]]の[[二硫化炭素]]溶液にアンモニアを作用させてもできる。
: <chem>6S2Cl2 + 16NH3 -> N4S4 + 8S + 12NH4Cl</chem>
平面ではなく舟型の立体構造を持つ。N−S 間の結合距離は 1.62 Å であり、[[単結合]]と[[二重結合]]の中間の長さとなっている。S−N−S [[結合角]]は 113°、N−S−N 結合角は 105°である。

=== 反応 ===
ヨウ化水素と以下のような反応
: <chem>N4S4 + 12HI -> 4S + 4NH3 + 6I2</chem>
を起こすことから硫黄の酸化数は +3 とされている。

生成熱が 128.8 kcal/mol と大きく、大変不安定で加熱や衝撃で容易に爆発する。
: <chem>N4S4 -> {2N2} + {4S} + 128 {\it{kcal}}</chem>
希アルカリ水溶液では以下のように[[加水分解]]する。
: <chem>{2S4N4} + {6OH^-} + 9H2O -> {S2O3^{2-}} + {2S3O6^{2-}} + 8NH3</chem>
濃アルカリでは
: <chem>{N4S4} + {6OH^-} + 3H2O -> {2SO3^{2-}} + {S2O3^{2-}} + 4NH3</chem>
のように分解する。

液体アンモニア中で、付加物 N{{sub|4}}S{{sub|4}}・2NH{{sub|3}}を生じる。[[塩酸]]または二塩化二硫黄と反応して[[チオ塩化チアジル]]を生じる。

[[塩化スズ(II)]] で[[還元]]されて[[四イミド四硫黄]] S{{sub|4}}N{{sub|4}}H{{sub|4}} となる。[[ハロゲン]]、[[三酸化硫黄]]、[[フッ化ホウ素]]、[[塩化チタン(IV)]]、[[塩化アンチモン]](V)、[[塩化スズ(IV)]] と付加物を形成する。また、[[二酸化窒素]]により酸化されて[[ピロ硫酸ニトロシル]] (NO){{sub|2}}S{{sub|2}}O{{sub|7}} を生じる。

[[ヘプタン]]または[[メタノール]]溶液中での紫外吸収スペクトルは 260 nm に吸収極大を持つ。

[[過酸化物]]や[[硝酸塩]]、[[塩素酸塩]]などの[[酸化剤]]と混合したものは[[雷管]]に装填するのに使われたことがある。

== 二硫化二窒素 ==
化学式 S=N-S{{sup|+}}=N{{sup|−}}。四硫化四窒素を真空中で 300 ℃ に加熱すると生じる。

== 四硫化二窒素 ==
化学式 S{{sub|4}}N{{sub|2}}。四硫化四窒素を硫黄とともに二硫化炭素中で混合させて[[オートクレーブ]]中 110 ℃ に加熱すると生じる。

== 硫化窒素重合体 ==
二硫化二窒素を真空中で長時間放置すると生じる。

{{DEFAULTSORT:りゆうかちつそ}}
[[Category:無機化合物]]
[[Category:窒化物]]
[[Category:硫化物]]