Сульфид меди(I) Кристаллическая структура халькозина
Систематическое название
Моносульфид димеди
Другие названия
Сульфид меди(I)
Химическая формула
Cu2 S
Эмпирическая формула
Cu2−X S, x = 0÷0,10
Внешний вид
твердое вещество темно-серого цвета
Молярная масса
159,16 г /моль
Температура плавления
1129 °C (1402,15 К)
Температура разложения
700 °C (в вакууме)
Фазовые переходы
103 °C (ромб. → гекс.)
Плотность
5,81 г/см³
Твёрдость по Моосу
2,5÷3,0
Растворимость в воде
1,3⋅10−15 г/100 мл
Произведение растворимости
2,3⋅10−48
ПДК
в воздухе 4 мг/м3
Кристаллическая решётка
Орторомбическая
Стандартная энтальпия образования
−79 кДж/моль
Энтальпия плавления
+23,01 кДж/моль
Стандартная молярная энтропия
+121 Дж/(моль·К)
Стандартная энергия образования Гиббса
−86 кДж/моль
Регистрационный номер CAS
22205-45-4
Регистрационный номер EC
244-842-9
Где это не указано, данные приведены при стандартных условиях (25 °C, 100 кПа).
Сульфи́д ме́ди(I) (исторически полусернистая медь ) — неорганическое вещество с формулой
C
u
2
S
{\displaystyle {\mathsf {Cu_{2}S}}}
бинарных соединений . Может также рассматриваться как соль одновалентной меди и сероводородной кислоты .
Сульфид меди(I) в природе встречается в виде минерала халькозина (устаревшие названия: халькоцит, редрутит, медный блеск). Также, по составу данному соединению близок минерал джюрлеит , иногда называют джарлеит[ 1] Сульфиды меди ). Основные свойства представлены в таблице.
Халькозин [ 2] Джюрлеит [ 3]
Состав
Cu2 S
Cu1,94 S
Цвет
темно-серый
чёрный
Сингония
ромбическая
моноклинная
Плотность, г/см³
5,5—5,8
5,5—5,7
Твердость
2,5—3,0
2,2—2,4
Сульфид меди(I) — твердое вещество темно-серого цвета, нерастворимое в воде и этаноле [ 4]
Cu2 S существует в трёх кристаллических модификациях[ 5]
α -Cu2 S, ромбическая сингония , пространственная группа Ab 2m, параметры ячейки a b c Z d 3 β -Cu2 S, гексагональная сингония , пространственная группа P 63 /mmc, параметры ячейки a c Z d 3 γ -Cu2 S, кубическая сингония , пространственная группа F m3m, параметры ячейки a Z d 3 Температуры фазовых переходов: α → β 103 °C, β → γ 437 °C.
Сульфид меди(I) склонен к образованию нестехиометрических соединений, свойства которых могут сильно отличаться от стехиометрических[ 5]
При атмосферном давлении в инертной атмосфере:
C
u
2
S
→
1000
− − -->
1130
∘ ∘ -->
C
C
u
2
− − -->
x
S
+
x
C
u
{\displaystyle {\mathsf {Cu_{2}S{\xrightarrow {1000-1130^{\circ }C}}\ Cu_{2-x}S+\ xCu}}}
В вакууме :
C
u
2
S
→
>
700
∘ ∘ -->
C
2
C
u
+
S
{\displaystyle {\mathsf {Cu_{2}S{\xrightarrow {>700^{\circ }C}}2\ Cu+\ S}}}
С водяным паром:
C
u
2
S
+
2
H
2
O
→
>
600
∘ ∘ -->
C
2
C
u
+
S
O
2
+
2
H
2
{\displaystyle {\mathsf {Cu_{2}S+2\ H_{2}O{\xrightarrow {>600^{\circ }C}}2\ Cu+\ SO_{2}+2\ H_{2}}}}
С кислородом :
8
C
u
2
S
+
15
O
2
→
500
− − -->
600
∘ ∘ -->
C
6
C
u
2
O
+
4
C
u
S
O
4
+
4
S
O
2
{\displaystyle {\mathsf {8\ Cu_{2}S+15\ O_{2}{\xrightarrow {500-600^{\circ }C}}6\ Cu_{2}O+4\ CuSO_{4}+4\ SO_{2}}}}
2
C
u
2
S
+
3
O
2
→
1200
− − -->
1300
∘ ∘ -->
C
2
C
u
2
O
+
2
S
O
2
{\displaystyle {\mathsf {2\ Cu_{2}S+3\ O_{2}{\xrightarrow {1200-1300^{\circ }C}}2\ Cu_{2}O+2\ SO_{2}}}}
C
u
2
S
+
2
C
u
2
O
→
1200
− − -->
1300
∘ ∘ -->
C
6
C
u
+
S
O
2
{\displaystyle {\mathsf {Cu_{2}S+2\ Cu_{2}O{\xrightarrow {1200-1300^{\circ }C}}6\ Cu+\ SO_{2}}}}
С хлором :
C
u
2
S
+
C
l
2
→
300
− − -->
400
∘ ∘ -->
C
2
C
u
C
l
+
S
{\displaystyle {\mathsf {Cu_{2}S+\ Cl_{2}{\xrightarrow {300-400^{\circ }C}}2\ CuCl+\ S}}}
С сульфидом железа(II) и серой :
C
u
2
S
+
2
F
e
S
+
S
→
800
− − -->
1000
∘ ∘ -->
C
2
(
F
e
I
I
I
C
u
I
)
S
2
{\displaystyle {\mathsf {Cu_{2}S+2\ FeS+\ S{\xrightarrow {800-1000^{\circ }C}}2\ (Fe^{III}Cu^{I})S_{2}}}}
2
(
F
e
I
I
I
C
u
I
)
S
2
+
5
O
2
+
2
S
i
O
2
→
1000
∘ ∘ -->
C
2
C
u
+
2
F
e
S
i
O
3
+
4
S
O
2
{\displaystyle {\mathsf {2\ (Fe^{III}Cu^{I})S_{2}+5\ O_{2}+2\ SiO_{2}{\xrightarrow {1000^{\circ }C}}2\ Cu+2\ FeSiO_{3}+4\ SO_{2}}}}
Сульфид меди(I) не реагирует с соляной кислотой .
Растворяется в горячей концентрированной азотной кислоте , концентрированном растворе цианида калия :
C
u
2
S
+
12
H
N
O
3
⟶ ⟶ -->
C
u
(
N
O
3
)
2
+
C
u
S
O
4
+
10
N
O
2
↑ ↑ -->
+
6
H
2
O
{\displaystyle {\mathsf {Cu_{2}S+12\ HNO_{3}\longrightarrow \ Cu(NO_{3})_{2}+\ CuSO_{4}+10\ NO_{2}\uparrow +6\ H_{2}O}}}
C
u
2
S
+
4
K
C
N
⟶ ⟶ -->
2
K
[
C
u
(
C
N
)
2
]
+
K
2
S
{\displaystyle {\mathsf {Cu_{2}S+4\ KCN\longrightarrow 2\ K[Cu(CN)_{2}]+\ K_{2}S}}}
Медленно растворяется в холодной концентрированной азотной кислоте, горячей концентрированной серной кислоте , концентрированном растворе аммиака :
C
u
2
S
+
8
H
N
O
3
⟶ ⟶ -->
2
C
u
(
N
O
3
)
2
+
S
↓ ↓ -->
+
4
N
O
2
↑ ↑ -->
+
4
H
2
O
{\displaystyle {\mathsf {Cu_{2}S+8\ HNO_{3}\longrightarrow 2\ Cu(NO_{3})_{2}+\ S\downarrow +4\ NO_{2}\uparrow +4\ H_{2}O}}}
C
u
2
S
+
6
H
2
S
O
4
⟶ ⟶ -->
2
C
u
S
O
4
+
5
S
O
2
↑ ↑ -->
+
6
H
2
O
{\displaystyle {\mathsf {Cu_{2}S+6\ H_{2}SO_{4}\longrightarrow 2\ CuSO_{4}+5\ SO_{2}\uparrow +6\ H_{2}O}}}
C
u
2
S
+
4
(
N
H
3
⋅ ⋅ -->
H
2
O
)
⟶ ⟶ -->
[
C
u
(
N
H
3
)
2
]
2
S
+
4
H
2
O
{\displaystyle {\mathsf {Cu_{2}S+4\ (NH_{3}\cdot \ H_{2}O)\longrightarrow \ [Cu(NH_{3})_{2}]_{2}S+4\ H_{2}O}}}
Восстанавливает Fe3+ до Fe2+ (в растворе):
C
u
2
S
+
4
F
e
(
p
)
3
+
→
80
∘ ∘ -->
C
2
C
u
(
p
)
2
+
+
4
F
e
(
p
)
2
+
+
S
↓ ↓ -->
{\displaystyle {\mathsf {Cu_{2}S+4\ Fe_{(p)}^{3+}\ {\xrightarrow {80^{\circ }C}}2\ Cu_{(p)}^{2+}+4\ Fe_{(p)}^{2+}+\ S\downarrow }}}
C
u
2
S
+
2
F
e
(
p
)
3
+
→
20
∘ ∘ -->
C
C
u
S
↓ ↓ -->
+
C
u
(
p
)
2
+
+
2
F
e
(
p
)
2
+
{\displaystyle {\mathsf {Cu_{2}S+2\ Fe_{(p)}^{3+}\ {\xrightarrow {20^{\circ }C}}\ CuS\downarrow +\ Cu_{(p)}^{2+}+2\ Fe_{(p)}^{2+}}}}
Сульфид меди(I) может быть получен одним из следующих способов[ 4]
Нагреванием металлической меди с серой в вакууме:
2
C
u
+
S
→
300
− − -->
400
∘ ∘ -->
C
C
u
2
S
{\displaystyle {\mathsf {2\ Cu+\ S{\xrightarrow {300-400^{\circ }C}}\ Cu_{2}S}}}
Нагреванием металлической меди в токе диоксида серы :
4
C
u
+
S
O
2
→
600
− − -->
800
∘ ∘ -->
C
C
u
2
S
+
2
C
u
O
{\displaystyle {\mathsf {4\ Cu+\ SO_{2}{\xrightarrow {600-800^{\circ }C}}\ Cu_{2}S+2\ CuO}}}
Термическим разложением сульфида меди(II) :
2
C
u
S
→
200
− − -->
450
∘ ∘ -->
C
C
u
2
S
+
S
{\displaystyle {\mathsf {2\ CuS{\xrightarrow {200-450^{\circ }C}}\ Cu_{2}S+\ S}}}
Нагреванием сульфида меди(II) в токе водорода :
2
C
u
S
+
H
2
→
600
− − -->
700
∘ ∘ -->
C
C
u
2
S
+
H
2
S
{\displaystyle {\mathsf {2\ CuS+\ H_{2}{\xrightarrow {600-700^{\circ }C}}\ Cu_{2}S+\ H_{2}S}}}
Нагреванием оксида меди(I) с серой:
2
C
u
2
O
+
3
S
→
>
600
∘ ∘ -->
C
2
C
u
2
S
+
S
O
2
{\displaystyle {\mathsf {2\ Cu_{2}O+3\ S{\xrightarrow {>600^{\circ }C}}2\ Cu_{2}S+\ SO_{2}}}}
Монокристаллы сульфида меди(I) получают при помощи зонной плавки [ 5]
Руды , содержащие сульфид меди(I) — один из видов сырья для производства меди, медного купороса . Сульфид меди(I) — компонент медного штейна при пирометаллургическом получении меди. Также используется как полупроводник , компонент полупроводниковых сплавов [ 5]
Пыль сульфида меди(I) токсична, ПДК в воздухе 4 мг/м³.[ 5]
Некоторые
внешние ссылки в этой статье
ведут на сайты, занесённые в спам-лист Эти сайты могут нарушать авторские права, быть признаны неавторитетными источниками или по другим причинам быть запрещены в Википедии. Редакторам следует заменить такие ссылки ссылками на соответствующие правилам сайты или библиографическими ссылками на печатные источники либо удалить их (возможно, вместе с подтверждаемым ими содержимым).
www.xumuk.ru/encyklopedia/2464.html
![{\displaystyle {\mathsf {Cu_{2}S+4\ KCN\longrightarrow 2\ K[Cu(CN)_{2}]+\ K_{2}S}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/0cf09f2121907189b9578fcdf18fd46ac8869a7d)
![{\displaystyle {\mathsf {Cu_{2}S+4\ (NH_{3}\cdot \ H_{2}O)\longrightarrow \ [Cu(NH_{3})_{2}]_{2}S+4\ H_{2}O}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/0a3211e05185eb04d29b7dd2cf03bde940efa160)
