chalkogenidy přechodných kovů se vyskytují s mnoha stechiometriemi a mnoha strukturami. Nejběžnější a nejdůležitější technologicky, nicméně, jsou chalkogenidy jednoduchých stechiometrií, jako je 1: 1 a 1: 2. Ta2s), které vykazují rozsáhlé vazby kov-kov, a materiály bohaté na chalkogenidy, jako je Re2S7, které se vyznačují rozsáhlou vazbou chalkogen-chalkogen.
Pro účely klasifikace těchto materiálů, chalcogenide je často vnímána jako dianion, tj., S2−, Se2−, Te2− a Po2−. Ve skutečnosti jsou chalkogenidy přechodných kovů vysoce kovalentní, ne iontové, jak je naznačeno jejich polovodivými vlastnostmi.
Kov-bohaté chalcogenidesEdit
ve většině svých chalkogenidů přijímají přechodné kovy oxidační stavy II nebo vyšší. Nicméně, existuje několik příkladů, kdy kovové atomy daleko převyšují chalcogeny. Takové sloučeniny mají obvykle rozsáhlé spojení kov-kov.
MonochalcogenidesEdit
monochalcogenidy kovů mají vzorec ME, kde M = přechodný kov a E = S, Se, Te. Obvykle krystalizují v jednom ze dvou motivů, pojmenovaných podle odpovídajících forem sulfidu zinečnatého. V zinc blende struktury, sulfid atomy balení v kubické symetrie a Zn2+ ionty zabírají polovinu čtyřboká otvory. Výsledkem je diamondoidní rámec. Hlavní alternativní struktura pro monochalcogenides je wurtzite struktura, kde atom connectivities jsou podobné (tetraedrické), ale krystalové symetrie je hexagonální. Třetím motivem pro monochalcogenid kovu je mřížka arsenidu niklu, kde kov a chalkogenid mají oktaedrální a trigonální hranolovou koordinaci. Tento motiv obvykle podléhá nestoichiometrii.
mezi důležité monochalcogenidy patří některé pigmenty, zejména sulfid kademnatý. Mnoho minerálů a rud jsou monosulfidy.
Dichalcogenidesedit
kovové Dichalcogenidy mají vzorec ME2, kde M = přechodný kov a E = S, Se, Te. Jako obvykle jsou nejdůležitějšími členy sulfidy. Jsou to vždy tmavé diamagnetické pevné látky, nerozpustné ve všech rozpouštědlech a vykazující polovodivé vlastnosti. Z hlediska jejich elektronických struktur, tyto sloučeniny jsou obvykle vnímány jako deriváty M4+, kde M4+ = Ti4+ (d0 konfigurace), V4+ (d1 konfigurace), Mo4+ (d2 konfigurace). Disulfid titaničitý byl zkoumán v prototypových katodách pro sekundární baterie, využívající jeho schopnost reverzibilně podstoupit interkalaci lithiem. Disulfid molybdenu, předmět mnoha tisíc publikací, je hlavní Ruda molybdenu, kde se nazývá molybdenit. Používá se jako pevné mazivo a katalyzátor pro hydrodesulfurizaci. Jsou známy odpovídající diselenidy a dokonce i ditelluridy, např. TiSe2, MoSe2 a WSe2.
Dichalcogenidy přechodných kovů obvykle přijímají buď dijodid kadmium nebo disulfidové struktury molybdenu. V motivu CdI2 vykazují kovy oktaedrální struktury. V motivu MoS2, který není pozorován u dihalogenidů, vykazují kovy trigonální hranolové struktury. Silné spojení mezi kovovými a chalkogenidovými ligandy kontrastuje se slabým spojením chalkogenid-chalkogenid mezi vrstvami. Díky těmto kontrastním vazebným silám se tyto materiály zabývají interkalací alkalickými kovy. Proces interkalace je doprovázen přenosem náboje, což snižuje centra M (IV) na M (III).
Edit
Na rozdíl od klasických kovových dichalcogenidů je pyrit železa, běžný minerál, obvykle popisován jako sestávající z Fe2+ a persulfidového aniontu S22 -. Atomy síry v disulfido dianionu jsou spojeny krátkou vazbou S-S. „Pozdě“, přechod kov disulfidů (Mn, Fe, Co, Ni) téměř vždy přijmout pyrit nebo související markazit motiv, na rozdíl od počátku kovů (V, Ti, Mo, W), které přijímá 4+ oxidačním stavu s dvěma chalcogenide dianions.
Tri-a tetrachalcogenidy
několik kovů, zejména pro rané kovy (skupiny Ti, V, Cr, Mn), také tvoří trichalcogenidy. Tyto materiály jsou obvykle popisovány jako M4+(E22 -) (E2−) (kde E = S, Se, Te). Známým příkladem je niob triselenid. Amorfní MoS3 je produkován léčba tetrathiomolybdate s kyselinou:
MoS42− + 2 H+ → MoS3 + H2S
minerální patrónite, který má vzorec VS4, je příkladem kovové tetrachalcogenide. Krystalografická analýza ukazuje, že materiál lze považovat za bis (persulfid), tj. V4+, (S22 -) 2.
