Как определить массу сульфида меди

Сульфид меди (I)

Сульфид меди (I)

Кристаллическая структура халькозина
Систематическое название Моносульфид димеди
Другие названия Сульфид меди (I)
Химическая формула Cu2S
Эмпирическая формула Cu2−XS, 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.)
437 °C (гекс. → куб.)
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/м 3
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).

Сульфид меди (I) — неорганическое вещество с формулой Cu2S . Относится к классу бинарных соединений. Может также рассматриваться как соль одновалентной меди и сероводородной кислоты.

Содержание

  • 1 Нахождение в природе
  • 2 Физические свойства
  • 3 Химические свойства
    • 3.1 Реакции при высоких температурах
    • 3.2 Реакции в растворах
  • 4 Получение
  • 5 Применение
  • 6 Влияние на здоровье

Нахождение в природе

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 (подробнее см. Сульфиды меди). Основные свойства представлены в таблице.

Халькозин Джюрлеит
Состав Cu2S Cu1,94S
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

Физические свойства

Сульфид меди (I) — твердое вещество темно-серого цвета, нерастворимое в воде и этаноле.

Cu2S существует в трёх кристаллических модификациях:

  • α -Cu2S, ромбическая сингония, пространственная группа Ab 2m, параметры ячейки a = 1,1190 нм , b = 2,728 нм , c = 1,341 нм , Z = 96 , d = 5,81 г/см 3 ;
  • β -Cu2S, гексагональная сингония, пространственная группа P 63/mmc, параметры ячейки a = 0,389 нм , c = 0,668 нм , Z = 2 , d = 5,78 г/см 3 ;
  • γ -Cu2S, кубическая сингония, пространственная группа F m3m, параметры ячейки a = 0,5735 нм , Z = 4 , d = 5,60 г/см 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.

Химические свойства

Реакции при высоких температурах

При атмосферном давлении в инертной атмосфере:

Cu2S → >700∘C 2Cu + S

С водяным паром:

Cu2S + Cl2 → 300−400∘C 2CuCl + S

С сульфидом железа(II) и серой:

Cu2S + 2FeS + S → 800−1000∘C 2(Fe III Cu I )S2 2(Fe III Cu I )S2 + 5O2 + 2SiO2 → 1000∘C 2Cu + 2FeSiO3 + 4SO2

Реакции в растворах

Сульфид меди (I) не реагирует с соляной кислотой.

Растворяется в горячей концентрированной азотной кислоте, концентрированном растворе цианида калия:

Медленно растворяется в холодной концентрированной азотной кислоте, горячей концентрированной серной кислоте, концентрированном растворе аммиака:

Восстанавливает Fe 3+ до Fe 2+ (в растворе):

Получение

Сульфид меди (I) может быть получен одним из следующих способов.

Нагреванием металлической меди с серой в вакууме:

2Cu + S → 300−400∘C Cu2S

Нагреванием металлической меди в токе диоксида серы:

4Cu + SO2 → 600−800∘C Cu2S + 2CuO

Термическим разложением сульфида меди (II):

2CuS → 200−450∘C Cu2S + S

Нагреванием сульфида меди (II) в токе водорода:

Нагреванием оксида меди(I) с серой:

Монокристаллы сульфида меди (I) получают при помощи зонной плавки.

Применение

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.

Влияние на здоровье

Пыль сульфида меди (I) токсична, ПДК в воздухе 4 мг/м³.

Источник

Читайте также:  Месячные стали приходить позже почему
Поделиться с друзьями
Металл и камни