硫化
[鉄](りゅうかてつ(II)、Iron(II) sulfide)は、
[化学式]]FeSで表される無機化合物です。この物質は、
硫黄と
鉄を反応させることで合成されます。特に、粉末状の硫化[[鉄]は自然発火性を持ち、その取り扱いには注意が必要です。
硫化鉄の合成
硫化
[鉄]は、以下の化学反応を通じて得られます。
$$
S_8(s) + 8Fe(s) ⟶ 8FeS(s)
$$
この反応では、固体の
[硫黄]]と固体の鉄を適切な条件下で加熱することにより、硫化[[鉄]が生成されます。
硫化鉄の種類
硫化
鉄にはいくつかの異なる種類があり、それぞれ異なる特性を持っています。以下に代表的なものを挙げます。
1.
磁硫鉄鉱 (Fe1-xS)
この鉱物はDesulfovibrionales
細菌の排出物から生成されるもので、フェリ磁性を示します。
2.
トロイリ鉱 (FeS)
磁硫
鉄鉱とよく似た鉱物ですが、強磁性は確認されていません。
3.
マッキーノ鉱 (Fe1+xS)
不安定な鉱物で、層状の微細構造が特徴的です。
4.
黄鉄鉱 (FeS2)
この物質は金のような光沢を持ち、一般には「愚者の黄金」と呼ばれています。
実験における利用
硫化
[鉄]は、中学校の理科の授業でよく利用される化合物です。実験では、
[硫黄]]と鉄粉を適切に混ぜて試験管に入れ、加熱することで硫化[[鉄]を合成します。
$$
Fe + S ⟶ FeS
$$
この反応の結果、硫化
[鉄]]が生成されます。また、硫化鉄]は希塩酸や希硫酸と反応させることで、[[硫化水素が生成されることも知られています。これを示す反応式は以下の通りです。
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FeS + 2HCl ⟶ H_2S + FeCl_2
$$
さらに、硫酸との反応も行われ、以下のような生成物が得られます。
$$
FeS + H_2SO_4 ⟶ H_2S + FeSO_4
$$
参考文献
本記事は、D. VaughanとJ. Craigによる『Mineral Chemistry of Metal Sulfides』(1978年、ケンブリッジ大学出版)を参考にしています。
関連項目
硫化
[鉄]は、工業的にも重要な役割を果たす汎用化合物であり、多くの実験や産業プロセスにおいて利用されることから、その基礎知識を理解しておくことが重要です。