硫化亚铜
| 硫化亚铜 | |
|---|---|
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| IUPAC名 Copper(I) sulfide | |
| 识别 | |
| CAS号 | 22205-45-4 
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| PubChem | 62755 |
| ChemSpider | 8305611 |
| SMILES |
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| InChI |
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| InChIKey | AQMRBJNRFUQADD-UHFFFAOYAN |
| RTECS | GL8910000 |
| 性质 | |
| 化学式 | Cu2S |
| 摩尔质量 | 159.157[1] g·mol⁻¹ |
| 外观 | 蓝黑色正交晶体[1] |
| 密度 | 5.6 g/cm3 [1][2] |
| 熔点 | 1129 °C[1] |
| 溶解性（水） | 1.361×10-15g/100cm3 |
| 溶解性 | 稍可溶于稀酸[1]；可溶于NH4OH；溶于KCN；分解于HNO3，H2SO4 |
| 结构 | |
| 晶体结构 | 正交 |
| 危险性 | |
| 欧盟编号 | 没列入 |
| 闪点 | 不可燃 |
| 相关物质 | |
| 其他阴离子 | 氧化亚铜 硒化亚铜 |
| 其他阳离子 | 硫化镍 硫化铜 硫化锌 |
| 若非注明，所有数据均出自标准状态（25 ℃，100 kPa）下。 | |
硫化亚铜，分子式为Cu2S，多表现为黑色或灰黑色，在自然界中主要以辉铜矿的形式存在。硫化亚铜有很窄的化学计量变化范围： Cu1.997S至Cu2.000S[3]。
制备与相关反应
[编辑]Cu2S可由热的铜在硫蒸气或H2S反应制得[4]。铜粉在熔融的硫中快速反应生成Cu2S，但颗粒较粗的铜参加该反应则要求更高的温度[5] Cu2S与氧气反应生成Cu2O和SO2:[6]
- 2Cu2S + 3O2 → 2Cu2O + 2SO2
在生产过程中，三分之二的熔融硫化亚铜会发生上述的氧化。
Cu2O与没氧化的Cu2S反应生成Cu单质[6]
- Cu2S + 2Cu2O → 6Cu + SO2
结构
[编辑]Cu2S以两种形式存在。其中一种低温单斜形的结构复杂，称为低辉铜矿，在一个晶格中有96个铜原子[7]，有着六边形结构，热稳定性较强，在140℃以上才会被氧化[8]。在这种结构中，有24个晶体学上单独的铜原子，而且这种结构近似一个被铜原子和硫原子紧紧挤满的六边形结构。这种结构起初被指定为斜方晶系，因为其有成对的晶体。
硫化亚铜的另一种形式是一种非整比化合物：Cu1.96S（范围在 Cu1.934S至Cu1.965S之间），为248个铜原子和128硫原子在一个晶格中组成单斜结构[7]，如蓝辉铜矿Cu31S16。Cu2S和Cu1.96S在外观上十分相似，以致很难分清彼此[9]。
参见
[编辑]参考
[编辑]- ^ 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 CRC Handbook of Chemistry and Physics 97th Edition. 2016-06-24: 4–60. ISBN 1-4987-5428-7 （英语）.
- ^ Pradyot Patnaik. Handbook of Inorganic Chemicals. McGraw-Hill, 2002, ISBN 0070494398
- ^ An electrochemical investigation of the system copper-sulfur, R. W. Potter, Economic Geology; 1977; 72;. 8; 1524-1542
- ^ Greenwood, Norman N.; Earnshaw, A. (1984), Chemistry of the Elements, Oxford: Pergamon, p. 1373, ISBN 0-08-022057-6
- ^ The formation of Cu2S from the elements I. Copper used in form of powders, Blachnik R., Müller A., Thermochimica Acta, 361, 1-2, (2000), 31-52, doi:10.1016/S0040-6031(00)00545-1
- ^ 6.0 6.1 Egon Wiberg, Arnold Frederick Holleman (2001) Inorganic Chemistry, Elsevier ISBN 0123526515
- ^ 7.0 7.1 H. T. Evans "Djurleite (Cu1.94S) and Low Chalcocite (Cu2S): New Crystal Structure Studies" Science 203 (1979) 356
- ^ Wells A.F. (1984) Structural Inorganic Chemistry 5th edition Oxford Science Publications ISBN 0-19-855370-6
- ^ Copper coordination in low chalcocite and djurleite and other copper-rich sulfides, Evans H.T., American Mineralogist; August 1981, 66, 7-8, 807-818