Arsensulfide

Arsensulfide („Schwefelarsen“) sind Sulfid-Verbindungen der chemischen Elemente Arsen und Schwefel in der Form As_xS_y.

Ausbildungsformen

Es sind verschiedene Arsensulfide bekannt, von denen mehrere in der Natur vorkommen:

• Tetraarsensulfid As₄S, als Mineral Duranusit
• Tetraarsentrisulfid As₄S₃, in der Natur als Mineral Dimorphin zu finden.
• Arsen(II)-sulfid, Tetraarsentetrasulfid, As₄S₄, auch Arsendisulfid As₂S₂, in der Verhältnisformel auch mit AsS angegeben

  Ist in der Natur als Mineral Realgar (α-As₄S₄), Bonazziit (β-As₄S₄) und Pararealgar (γ-As₄S₄) bekannt. Es bildet Kristalle, von roter Farbe (in der α-Struktur, Rauschrot) bis orangegelb (γ-Struktur)

• Arsen(III)-sulfid, Tetraarsenhexasulfid As₄S₆ bzw. Arsentrisulfid As₂S₃

  Es bildet orange- bis hochgelbe Kristalle (Rauschgelb) und entsteht in der Natur in Form der Minerale Auripigment und Anauripigment. Als Pigment Auripigment ausschließlich in rein goldgelber Form (Königsgelb).

• Arsen(V)-sulfid, Arsenpentasulfid As₂S₅ kommt in der Natur nicht vor. Es ist ein zitronengelbes Pulver.
• Tetraarsenpentasulfid As₄S₅, als Mineral Uzonit
• As₈S₉, als Mineral Alacránit

Struktur

Arsensulfide haben allgemein die Summenformel As₂S_n, bilden aber meist komplizierte Käfigstrukturen der Form As₄S_n. Arsen ist dabei dreibindig, geht also eine Bindung mit je drei weiteren Atomen (Schwefel oder Arsen) ein. Schwefel ist zweibindig und steht brückenbildend zwischen je zwei Arsenatomen.

Arsenpentasulfid bildet die Ausnahme, da in dieser Verbindung an jedem Arsen-Atom zusätzlich noch je eine Doppelbindung zu Schwefel vorhanden ist.

Im Festkörper liegt Arsen(III)-sulfid als As₂S₃ in einer polymeren Struktur vor, die Käfigstruktur (hier: Adamantan-Struktur) bildet sich erst in der Gasphase.

• 
  As₄S₄ (Realgar)
• 
  As₂S₃ (Orpiment) im Festkörper
• 
  Adamantan-Struktur

Eigenschaften

Arsensulfide sind im Allgemeinen schwer wasserlöslich und daher in reinem Zustand nicht giftig.

• an der Luft bildet sich aber meist eine geringe Menge des Arsen(III)-oxid (Arsenik).
• As₂S₃ (Auripigment) ist nicht löslich in Wasser und Säuren, wird also im Magen von der Salzsäure nicht abgebaut. As₄S₄ (Realgar) ist aber alkalisch löslich und bildet mit Säuren sowie beide mit Kalilauge giftige Dämpfe.
• die Arsensulfide reagieren bei Verbrennung zu Arsen(III)-oxid und Schwefel bzw. Schwefeldioxid
• sowohl reines Arsen wie auch Arsen(III)-oxid als Arsenolith treten in gelben Modifikationen auf. Diese können in natürlichen Vorkommen wie auch synthetischen Produkten vorliegen

Arsentrioxid ist eines der giftigsten Mineralien und krebserregend und für viele Lebewesen schädlich. Die oral aufgenommene, tödliche Dosis kann für den Menschen bereits bei weniger als 0,1 g liegen. Aus diesen Gründen gelten alle Arsensulfide prinzipiell als hochgiftig und umweltschädlich und unterliegen strengsten Sicherheitsbestimmungen.

Arsensulfide
Name	Arsen(II)-sulfid	Arsen(III)-sulfid	Arsen(V)-sulfid
Andere Namen
Natürliches Vorkommen	Realgar	Auripigment
Summenformel	As4S4	As2S3	As2S5
CAS-Nummer	12044-79-0	1303-33-9	1303-34-0
PubChem	139298	71586773	3371533
Molare Masse	427,92 g·mol−1	246,04 g·mol−1	310,14 g·mol−1
Aggregatzustand		fest	fest
Kurzbeschreibung		Stücke oder kristallines Pulver goldgelb, geruchlos
Schmelzpunkt		300…325 °C	>300 °C
Dichte		3,46 g·cm−3
Löslichkeit in Wasser		0,51 mg·l−1 bei 18 °C
GHS- Kennzeichnung	aus Verordnung (EG) Nr. 1272/2008 (CLP), ggf. erweitertGefahr	aus Verordnung (EG) Nr. 1272/2008 (CLP), ggf. erweitertGefahr	aus Verordnung (EG) Nr. 1272/2008 (CLP), ggf. erweitertGefahr
H- und P-Sätze	301​‐​331​‐​410	301​‐​331​‐​410	301​‐​331​‐​410
	?	270​‐​273​‐​302+352​‐​309+310​‐​501	261​‐​273​‐​301+310+330​‐​304+340+312​‐​391​‐​403+233

Künstliche Herstellung

Die meisten Arsensulfide können durch Zusammenschmelzen von Arsen und Schwefel im entsprechenden Mengenverhältnis gewonnen werden. Arsen(V)-sulfid entsteht aus Arsensäure und Schwefelwasserstoff.

Literatur

• A. F. Holleman, E. Wiberg, N. Wiberg: Lehrbuch der Anorganischen Chemie. 91.–100., verbesserte und stark erweiterte Auflage. Walter de Gruyter, Berlin 1985, ISBN 3-11-007511-3.
• Stefan Weiß: Das große Lapis Mineralienverzeichnis. Alle Mineralien von A – Z und ihre Eigenschaften. Stand 03/2018. 7., vollkommen neu bearbeitete und ergänzte Auflage. Weise, München 2018, ISBN 978-3-921656-83-9. 

Weblinks

• Arsensulfide. In: Meyers Konversations-Lexikon. 4. Auflage. Band 1, Verlag des Bibliographischen Instituts, Leipzig/Wien 1885–1892, S. 875.
• Eintrag zu Arsensulfide. In: Römpp Online. Georg Thieme Verlag, abgerufen am 10. November 2020.
• Arsensulfide. Spektrum.de, abgerufen am 10. November 2020. 

Einzelnachweise

1. 1 2 3 4 5 6 Eintrag zu CAS-Nr. 1303-33-9 in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 27. Januar 2017. (JavaScript erforderlich)
2. 1 2 3 Datenblatt Arsenic(V) sulfide bei Sigma-Aldrich, abgerufen am 27. Januar 2017 (PDF).
3. ↑ Eintrag zu Arsen(II)-sulfid in der Datenbank ECHA CHEM der Europäischen Chemikalienagentur (ECHA), abgerufen am 27. Januar 2017. Hersteller bzw. Inverkehrbringer können die harmonisierte Einstufung und Kennzeichnung erweitern.
4. ↑ Nicht explizit in Verordnung (EG) Nr. 1272/2008 (CLP) gelistet, fällt aber mit der angegebenen Kennzeichnung unter den Gruppeneintrag Arsenverbindungen, mit Ausnahme der namentlich in diesem Anhang bezeichneten in der Datenbank ECHA CHEM der Europäischen Chemikalienagentur (ECHA), abgerufen am 27. Januar 2017. Hersteller bzw. Inverkehrbringer können die harmonisierte Einstufung und Kennzeichnung erweitern.
5. ↑ Eintrag zu Arsen(V)-sulfid in der Datenbank ECHA CHEM der Europäischen Chemikalienagentur (ECHA), abgerufen am 27. Januar 2017. Hersteller bzw. Inverkehrbringer können die harmonisierte Einstufung und Kennzeichnung erweitern.
6. ↑ G. Brauer (Hrsg.), Handbook of Preparative Inorganic Chemistry 2nd ed., vol. 1, Academic Press 1963, S. 603.