Indium(III)-sulfid

Kristallstruktur
_ In3+ 0 _ S2−
Allgemeines
Name	Indium(III)-sulfid
Andere Namen	Indiumsulfid
Verhältnisformel	In2S3
Kurzbeschreibung	orangeroter Feststoff[1]
Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer 12030-24-9 EG-Nummer 234-742-3 ECHA-InfoCard 100.031.571 PubChem 16685236 ChemSpider 17617491 Wikidata Q421215
Eigenschaften
Molare Masse	325,83 g·mol−1
Aggregatzustand	fest
Dichte	4,45 g·cm−3[2]
Schmelzpunkt	1050 °C[1]
Löslichkeit	nahezu unlöslich in Wasser[3]
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung[1] Achtung H- und P-Sätze H: 302​‐​332​‐​315​‐​319​‐​335 EUH: 032 P: 301+330+331​‐​302+352[1]
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

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.

Gewinnung und Darstellung[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Indium(III)-sulfid kann durch Reaktion von Indium(III)-oxid mit Schwefelwasserstoff bei 700 °C gewonnen werden.^[4]

${\displaystyle \mathrm {In_{2}O_{3}+3\ H_{2}S\longrightarrow In_{2}S_{3}+3\ H_{2}O} }$

Die Tieftemperaturmodifikation kann durch Ausfällen einer essigsauren, acetatgepufferten In(III)-Salzlösung mit Schwefelwasserstoff gewonnen werden.^[4]

Eigenschaften[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

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)Vorlage:Raumgruppe/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)Vorlage:Raumgruppe/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)Vorlage:Raumgruppe/164.^[6]

Verwendung[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

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[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

1. ↑ ^{a b c d} Datenblatt Indium(III) sulfide, 99.999% (metals basis) bei Alfa Aesar, abgerufen am 7. Dezember 2019 (Seite nicht mehr abrufbar).
2. ↑ bei webelements.com
3. ↑ Gerhard Jander, Ewald Blasius: Lehrbuch der analytischen und präparativen anorganischen Chemie. 11. Auflage, S. Hirzel, Stuttgart 1979, ISBN 3-7776-0353-8.
4. ↑ ^{a b} 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.
5. ↑ 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. 
6. ↑ ^{a b} 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. 
7. ↑ N. Barreau, S. Marsillac, D. Albertini, J. C. Bernede: Structural, optical and electrical properties of β-In₂S_3>-3xO_3x 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.