硫化亞銅

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硫化亞銅
IUPAC名
Copper(I) sulfide
识别
CAS号 22205-45-4
PubChem 62755
ChemSpider 8305611
SMILES
InChI
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 1.361×10-15g/100cm3
溶解性 稍可溶於稀酸[1];可溶於NH4OH;溶於KCN;分解於HNO3H2SO4
结构
晶体结构 正交
危险性
欧盟编号 沒列入
闪点 不可燃
相关物质
其他阴离子 氧化亞銅
硒化亞銅
其他阳离子 硫化鎳
硫化銅
硫化鋅
若非注明,所有数据均出自一般条件(25 ℃,100 kPa)下。

硫化亞銅,分子式為Cu2S,在自然界中形成輝銅礦。硫化亞銅有很窄的化學計量變化範圍: Cu1.997S至Cu2.000S[3]

製備與相關反應[编辑]

Cu2S可由熱的蒸氣或H2S反應制得[4]。銅粉在熔融的硫中快速反應生成Cu2S,但顆粒較粗的銅參加該反應則要求更高的溫度[5] Cu2S與氧氣反應生成Cu2O和SO2:[6]

2Cu2S + 3O2 → 2Cu2O + 2SO2

在生產過程中,三分之二的熔融硫化亞銅會發生上述的氧化。

Cu2O與沒氧化的Cu2S反應生成Cu單質[6]

Cu2S + 2Cu2O → 6Cu + SO2

結構[编辑]

Cu2S有兩種形式,其中一種低溫單斜形的結構複雜,稱為低輝銅礦,在一個晶格中有96個銅原子[7],有著六邊形結構,超過140°C也穩定[8]。在這種結構中,有24個晶體學上單獨的銅原子,而且這種結構近似一個被銅原子和硫原子緊緊擠滿的六邊形結構。這種結構起初被指定為斜方晶系,因為其有成對的晶體。

硫化亞銅的另一種形式是一種非整比化合物:Cu1.96S(範圍在 Cu1.934S至Cu1.965S之間),為248個銅原子和128硫原子在一個晶格中組成單斜結構[7],如藍輝銅礦英语DjurleiteCu31S16。Cu2S和Cu1.96S在外觀上十分相似,以致很難分清彼此[9]

參見[编辑]

參考[编辑]

  1. ^ 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). 
  2. ^ Pradyot Patnaik. Handbook of Inorganic Chemicals. McGraw-Hill, 2002, ISBN 0070494398
  3. ^ An electrochemical investigation of the system copper-sulfur, R. W. Potter, Economic Geology; 1977; 72;. 8; 1524-1542
  4. ^ Greenwood, Norman N.; Earnshaw, A. (1984), Chemistry of the Elements, Oxford: Pergamon, p. 1373, ISBN 0-08-022057-6
  5. ^ 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. ^ 6.0 6.1 Egon Wiberg, Arnold Frederick Holleman (2001) Inorganic Chemistry, Elsevier ISBN 0123526515
  7. ^ 7.0 7.1 H. T. Evans "Djurleite (Cu1.94S) and Low Chalcocite (Cu2S): New Crystal Structure Studies" Science 203 (1979) 356
  8. ^ Wells A.F. (1984) Structural Inorganic Chemistry 5th edition Oxford Science Publications ISBN 0-19-855370-6
  9. ^ Copper coordination in low chalcocite and djurleite and other copper-rich sulfides, Evans H.T., American Mineralogist; August 1981, 66, 7-8, 807-818