硫化亞銅
硫化亞銅，分子式為Cu2S，多表现为黑色或灰黑色，在自然界中主要以輝銅礦的形式存在。硫化亞銅有很窄的化學計量變化範圍： Cu1.997S至Cu2.000S[3]。
| 硫化亞銅 | |
|---|---|
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| IUPAC名 Copper(I) sulfide | |
| 识别 | |
| CAS号 | 22205-45-4  |
| 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 |
| 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 | 稍可溶於稀酸[1]；可溶於NH4OH；溶於KCN；分解於HNO3，H2SO4 |
| 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，所有数据均出自标准状态（25 ℃，100 kPa）下。 | |
製備與相關反應
Cu2S可由熱的銅在硫蒸氣或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
Cu2S以两种形式存在。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，热稳定性较强，在140℃以上才会被氧化[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Cu31S16。Cu2S和Cu1.96S在外觀上十分相似，以致很難分清彼此[9]。
參考
- . 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
- Egon Wiberg, Arnold Frederick Holleman (2001) Inorganic Chemistry, Elsevier ISBN 0123526515
- 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
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