Сульфид меди(I)
 | |
| Имена | |
|---|---|
| Название ИЮПАК Сульфид меди(I) | |
| Другие имена | |
| Идентификаторы | |
3D model ( JSmol ) | |
| КЭБ | |
| ХимическийПаук | |
| Информационная карта ECHA | 100.040.751 |
ПабХим CID | |
| номер РТЭКС |
|
| НЕКОТОРЫЙ | |
Панель управления CompTox ( EPA ) | |
| Характеристики | |
| Cu 2 S | |
| Молярная масса | 159.16 g/mol |
| Плотность | 5,6 г/см 3 [1] |
| Температура плавления | 1130 ° C (2070 ° F; 1400 К) [2] |
| нерастворимый | |
| Растворимость | слабо растворим в HCl ; растворим в NH 4 OH ; растворяется в KCN ; разлагается в HNO 3 , H 2 SO 4 |
| Опасности | |
| точка возгорания | негорючий |
| NIOSH (пределы воздействия на здоровье в США): | |
ПЭЛ (допустимо) | СВВ 1 мг/м 3 (туз С) [3] |
РЕЛ (рекомендуется) | СВВ 1 мг/м 3 (туз С) [3] |
IDLH (Непосредственная опасность) | СВВ 100 мг/м 3 (туз С) [3] |
| Родственные соединения | |
Другие анионы | Оксид меди(I) Селенид меди(I) |
Другие катионы | Сульфид никеля(II) Сульфид меди(II) Сульфид цинка |
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа). | |
Сульфид меди(I) — сульфид меди , химическое соединение меди и серы . Он имеет химическое соединение Cu 2 S. В природе встречается как минерал халькоцит . Он имеет узкий диапазон стехиометрии от Cu 1,997 S до Cu 2,000 S. [4] Образцы обычно черные.
Препарат и реакции
[ редактировать ]Cu 2 S можно получить обработкой меди серой или H 2 S. [2] Скорость зависит от размера частиц и температуры. [5] Cu 2 S реагирует с кислородом с образованием SO 2 : [6]
- 2 Cu 2 S + 3 O 2 → 2 Cu 2 O + 2 SO 2
Производство меди из халькоцита — типичный процесс извлечения металла из руд. Обычно конверсия включает обжиг с получением Cu 2 O и диоксида серы: [6]
- Cu 2 S + O 2 → 2 Cu + SO 2
Оксид меди при нагревании легко превращается в металлическую медь.
Структура
[ редактировать ]
Стехиометрический
[ редактировать ]две формы ( диморфизм ) Cu 2 Известны S. Так называемая низкотемпературная моноклинная форма («малохалькоцит») имеет сложное строение с 96 атомами меди в элементарной ячейке. [7] Шестиугольная форма, стабильная выше 104°С, [8] имеет 24 кристаллографически различных атома меди. Его структура была описана как приближенная к гексагональной плотноупакованной матрице атомов серы с атомами Cu в плоской координации 3. Первоначально этой структуре была присвоена ромбическая ячейка из-за двойникования кристалла образца.
Нестехиометрический
[ редактировать ]Как показывает минерал дюрлеит , известен также сульфид меди. При приблизительной формуле Cu 1,96 S этот материал нестехиометричен (диапазон Cu 1,934 S-Cu 1,965 S) и имеет моноклинную структуру с 248 атомами меди и 128 атомами серы в элементарной ячейке. [7] Cu 2 S и Cu 1,96 S внешне похожи и их трудно отличить друг от друга. [9]
Фазовый переход
[ редактировать ]резко Удельное электросопротивление возрастает в точке фазового перехода около 104 ° C, причем точная температура зависит от стехиометрии. [10] [11]
См. также
[ редактировать ]- Сульфид меди для обзора всех фаз сульфида меди.
- Моносульфид меди , CuS
- Халькоцит
- Джурлейте
- ЛК-99 - соединение, оцененное в 2023 году на предмет возможной сверхпроводимости.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Патнаик, Прадьот (2002). Справочник неорганических химикатов . МакГроу-Хилл, ISBN 0-07-049439-8
- ^ Jump up to: а б Гринвуд, Норман Н .; Эрншоу, Алан (1984). Химия элементов . Оксфорд: Пергамон Пресс . п. 1373. ИСБН 978-0-08-022057-4 .
- ^ Jump up to: а б с Карманный справочник NIOSH по химическим опасностям. «#0150» . Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH).
- ^ Поттер, RW (1977). «Электрохимическое исследование системы медь-сера». Экономическая геология . 72 (8): 1524–1542. Бибкод : 1977EcGeo..72.1524P . дои : 10.2113/gsecongeo.72.8.1524 .
- ^ Блачник Р., Мюллер А. (2000). «Образование Cu 2 S из элементов I. Медь применяют в виде порошков». Термохимика Акта . 361 : 31. дои : 10.1016/S0040-6031(00)00545-1 .
- ^ Jump up to: а б Виберг, Эгон и Холлеман, Арнольд Фредерик (2001) Неорганическая химия , Elsevier ISBN 0-12-352651-5
- ^ Jump up to: а б Эванс, ХТ (1979). «Дюрлеит (Cu 1,94 S) и низкий халькоцит (Cu 2 S): новые исследования кристаллической структуры». Наука . 203 (4378): 356–8. Бибкод : 1979Sci...203..356E . дои : 10.1126/science.203.4378.356 . ПМИД 17772445 . S2CID 6132717 .
- ^ Уэллс А.Ф. (1984) Структурная неорганическая химия , 5-е изд., Oxford Science Publications, ISBN 0-19-855370-6
- ^ Эванс Х.Т. (1981). «Координация меди в халькоците и дюрлеите с низким содержанием меди и других сульфидах, богатых медью» (PDF) . Американский минералог . 66 (7–8): 807–818.
- ^ Гаристо, Дэн (16 августа 2023 г.). «ЛК-99 не является сверхпроводником — как научные сыщики разгадали загадку» . Природа . 620 (7975): 705–706. Бибкод : 2023Natur.620..705G . дои : 10.1038/d41586-023-02585-7 . ПМИД 37587284 . S2CID 260955242 .
- ^ Джайн, Прашант К. « Фазовый переход сульфида меди (I) и его влияние на предполагаемую сверхпроводимость LK-99 ». Препринт arXiv arXiv:2308.05222 (2023).