Monosiarczek miedzi - Copper monosulfide
|
|
| Nazwy | |
|---|---|
|
Nazwa IUPAC
Siarczek miedzi Copper
|
|
| Inne nazwy | |
| Identyfikatory | |
|
Model 3D ( JSmol )
|
|
| ChemSpider | |
| Karta informacyjna ECHA |
100.013.884 
|
| Numer WE | |
|
PubChem CID
|
|
| Numer RTECS | |
| UNII | |
|
Pulpit nawigacyjny CompTox ( EPA )
|
|
|
|
|
|
| Nieruchomości | |
| CuS | |
| Masa cząsteczkowa | 95,611 g / mol |
| Wygląd | czarny proszek lub grudki |
| Gęstość | 4,76 g / cm 3 |
| Temperatura topnienia | powyżej 500 ° C (932 ° F, 773 K) (rozkłada się) |
| 0,000033 g/100 ml (18°C) | |
|
Iloczyn rozpuszczalności ( K sp )
|
6 x 10 -37 |
| Rozpuszczalność | rozpuszczalny w HNO 3 , NH 4 OH , KCN nierozpuszczalny w HCl , H 2 SO 4 |
| -2,0 x 10 -6 cm 3 / mol | |
|
Współczynnik załamania ( n D )
|
1.45 |
| Struktura | |
| sześciokątny | |
| Zagrożenia | |
| Piktogramy GHS |
|
| H413 | |
| P273 , P501 | |
| NIOSH (limity narażenia zdrowotnego w USA): | |
|
PEL (dopuszczalny)
|
TWA 1 mg / m 3 (jako Cu) |
|
REL (zalecane)
|
TWA 1 mg / m 3 (jako Cu) |
|
IDLH (bezpośrednie zagrożenie)
|
TWA 100 mg / m 3 (jako Cu) |
| Związki pokrewne | |
|
Inne aniony
|
Tlenek miedzi (II) |
|
Inne kationy
|
siarczek cynku |
|
O ile nie zaznaczono inaczej, dane podano dla materiałów w ich stanie standardowym (przy 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). |
|
 zweryfikować ( co to jest ?)
  |
|
| Referencje Infobox | |
Monosiarczek miedź jest związek chemiczny z miedzi i siarki . Początkowo sądzono, że występuje w naturze jako kowelit mineralny o ciemnoniebieskim kolorze indygo . Jednak później okazało się, że jest to raczej związek miedziawy, wzór Cu + 3 S (S 2 ). CuS jest umiarkowanym przewodnikiem elektryczności. Czarna koloidalny osad CuS powstaje, gdy siarkowodór H 2 S, przepuszcza się roztwory Cu (II) i sole. Jest jednym z wielu dwuskładnikowych związków miedzi i siarki ( przegląd tego tematu można znaleźć w siarczku miedzi ) i wzbudził zainteresowanie ze względu na jego potencjalne zastosowania w katalizie i fotowoltaice .
Produkcja
Monosiarczek miedzi można wytworzyć przepuszczając gazowy siarkowodór do roztworu soli miedzi(II) .
Alternatywnie można go wytworzyć przez stopienie nadmiaru siarki z siarczkiem miedzi(I) lub przez wytrącenie siarkowodorem z roztworu bezwodnego chlorku miedzi(II) w bezwodnym etanolu .
W wyniku reakcji miedzi ze stopioną siarką, a następnie wrzącego wodorotlenku sodu i reakcji siarczku sodu z wodnym roztworem siarczanu miedzi , również powstanie siarczek miedzi.
Struktura i klejenie CuS
Siarczek miedzi krystalizuje w heksagonalnym układzie kryształów i jest to forma mineralnego kowelitu . Istnieje również amorficzna postać wysokociśnieniowa, która na podstawie widma Ramana została opisana jako posiadająca zniekształconą strukturę kowalitu. Opisano bezpostaciową formę półprzewodnikową w temperaturze pokojowej, powstałą w wyniku reakcji kompleksu etylenodiaminy Cu (II) z tiomocznikiem , który przekształca się w krystaliczną postać kowelitu w temperaturze 30 ° C.
Strukturę krystaliczną kowelitu opisywano kilkakrotnie i chociaż badania te są ogólnie zgodne co do przypisania grupy przestrzennej P6 3 / mmc, istnieją niewielkie rozbieżności w długościach wiązań i kątach między nimi. Struktura została opisana przez Wellsa jako „niezwykła” i różni się znacznie od tlenku miedzi (II) , ale jest podobna do CuSe ( klockmannit ). Komórka elementarna kowelitów zawiera 6 jednostek formuły (12 atomów), w których:
- 4 atomy Cu mają koordynację czworościenną (patrz ilustracja).
- Atomy 2 Cu mają trygonalną koordynację planarną (patrz ilustracja).
- 2 pary atomów S są oddalone od siebie o zaledwie 207,1 µm, co wskazuje na istnienie wiązania SS (jednostka dwusiarczkowa).
- 2 pozostałe atomy S tworzą trójkąty planarne wokół atomów miedzi i są otoczone pięcioma atomami Cu w pięciokątnej bipiramidzie (patrz ilustracja).
- Atomy S na każdym końcu jednostki disiarczkowej są skoordynowane tetraedrycznie z 3 atomami Cu skoordynowanymi tetraedrycznie, a drugi atom S w jednostce disiarczkowej (patrz ilustracja).
Sformułowanie siarczku miedzi jako Cu II S (tj. Nie zawierającego wiązania siarka-siarka) jest wyraźnie niezgodne ze strukturą kryształu, a także w sprzeczności z obserwowanym diamagnetyzmem, ponieważ związek Cu (II) miałby konfigurację ad 9 i oczekuje się, że będzie być paramagnetycznym.
Badania z użyciem XPS wskazują, że wszystkie atomy miedzi mają stopień utlenienia +1. Zaprzecza to sformułowaniu opartemu na strukturze kryształu i przestrzeganiu reguły oktetu, którą można znaleźć w wielu podręcznikach (np.) Opisujących CuS jako zawierające zarówno Cu I, jak i Cu II, tj. (Cu + ) 2 Cu 2+ (S 2 ) 2− S 2 - . Zaproponowano alternatywne sformułowanie jako (Cu + ) 3 (S 2− ) (S 2 ) - i poparto obliczeniami. Preparatu nie należy interpretować jako zawierającego rodnik anionowy, ale raczej, że istnieje zdelokalizowana „dziura” walencyjna.
Badania elektronowego rezonansu paramagnetycznego dotyczące wytrącania soli Cu(II) wskazują, że redukcja Cu(II) do Cu(I) zachodzi w roztworze.
|
|
 |
 |
 |
|
| ball-and-stick modelu części struktury krystalicznej kowelin |
trygonalna płaska koordynacja miedzi |
czworościenna koordynacja miedzi |
trygonalna bipiramidalna koordynacja siarki |
tetraedryczna koordynacja jednostki disiarczkowej nuty siarki |
Zobacz też
- Siarczek miedzi dla przeglądu wszystkich faz siarczku miedzi
- Siarczek miedzi (I) , Cu 2 S
- Covellite