Indium(III)-sulfid
Indium(III)-sulfid ist eine anorganische chemische Verbindung von Indium und Schwefel und neben Indium(I)-sulfid und Indium(II)-sulfid eines der bekannten Indiumsulfide. Es ist ein unter Normalbedingungen rotes Salz, das aus wässriger Lösung ausgefällt werden kann.
| Kristallstruktur | |||||||||||||||||||
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| _ In3+ _ S2− | |||||||||||||||||||
| Allgemeines | |||||||||||||||||||
| Name | Indium(III)-sulfid | ||||||||||||||||||
| Andere Namen |
Indiumsulfid | ||||||||||||||||||
| Verhältnisformel | In2S3 | ||||||||||||||||||
| Kurzbeschreibung |
orangeroter Feststoff[1] | ||||||||||||||||||
| Externe Identifikatoren/Datenbanken | |||||||||||||||||||
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| Eigenschaften | |||||||||||||||||||
| Molare Masse | 325,83 g·mol−1 | ||||||||||||||||||
| Aggregatzustand |
fest | ||||||||||||||||||
| Dichte |
4,45 g·cm−3[2] | ||||||||||||||||||
| Schmelzpunkt | |||||||||||||||||||
| Löslichkeit |
nahezu unlöslich in Wasser[3] | ||||||||||||||||||
| Sicherheitshinweise | |||||||||||||||||||
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| Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen. | |||||||||||||||||||
Gewinnung und Darstellung
Indium(III)-sulfid kann durch Reaktion von Indium(III)-oxid mit Schwefelwasserstoff bei 700 °C gewonnen werden.[4]
Die Tieftemperaturmodifikation kann durch Ausfällen einer essigsauren, acetatgepufferten In(III)-Salzlösung mit Schwefelwasserstoff gewonnen werden.[4]
Eigenschaften
Es sind insgesamt drei Modifikationen des Indium(III)-sulfids bekannt. Diese können durch Änderung der Temperatur ineinander umgewandelt werden. Bis 450 °C ist die β-Modifikation stabil. Diese besitzt eine rote Farbe und eine tetragonal-innenzentrierte Kristallstruktur (Raumgruppe I41/amd (Raumgruppen-Nr. 141))[5] Sie besteht aus einer verzerrten kubisch-dichtesten Kugelpackung von Schwefelatomen, deren Tetraeder- und Oktaederlücken teilweise mit Indiumatomen besetzt sind. Oberhalb von 450 °C geht Indium(III)-sulfid in die bis 750 °C stabile α-Modifikation über. Diese ist eine Spinellstruktur mit Defekten und γ-Aluminiumoxid isotyp (Raumgruppe: Fd3m (Nr. 227)).[6] γ-Indium(III)-sulfid ist die zwischen 750 °C und dem Schmelzpunkt stabile Form des Indium(III)-sulfids. Diese bildet eine kubisch dichteste Packung von Schwefelatomen mit Indium in allen Oktaederlücken. Die Raumgruppe ist P3m1 (Nr. 164).[6]
Verwendung
Indium(III)-sulfid ist ein n-Halbleiter mit einer Bandlücke von 2–2,2 eV. Als solcher kann das Material als Pufferschicht in Solarzellen eingesetzt werden. Dabei soll es das giftige Cadmiumsulfid ablösen.[7]
Einzelnachweise
- Datenblatt Indium(III) sulfide, 99.999% (metals basis) bei Alfa Aesar, abgerufen am 7. Dezember 2019 (Seite nicht mehr abrufbar).
- bei webelements.com
- Gerhard Jander, Ewald Blasius: Lehrbuch der analytischen und präparativen anorganischen Chemie. 11. Auflage, S. Hirzel, Stuttgart 1979, ISBN 3-7776-0353-8.
- Georg Brauer (Hrsg.), unter Mitarbeit von Marianne Baudler u. a.: Handbuch der Präparativen Anorganischen Chemie. 3., umgearbeitete Auflage. Band I, Ferdinand Enke, Stuttgart 1975, ISBN 3-432-02328-6, S. 871.
- G. A. Steigmann, H. H. Sutherland, J. Goodyear: The Crystal Structure of β-In2S3. In: Acta Crystallographica. Band 19, Nr. 6, Dezember 1965, S. 967–971, doi:10.1107/S0365110X65004735.
- Peter Buck: Röntgentopographische und elektronenmikroskopische Untersuchung der Realstruktur von γ-In2S3-Kristallen. In: Journal of Applied Crystallography. Band 6, Nr. 1, Februar 1973, S. 1–8, doi:10.1107/S002188987300796X.
- N. Barreau, S. Marsillac, D. Albertini, J. C. Bernede: Structural, optical and electrical properties of β-In2S3>-3xO3x thin films obtained by PVD. In: Thin Solid Films. Band 403–404, Februar 2002, S. 331–334, doi:10.1016/S0040-6090(01)01512-7.