硫化銅(I)

硫化銅(I)
名前
	IUPAC名硫化銅(I)
	その他の名前硫化第一銅; 黄銅鉱; 銅の外観
識別子
CAS番号	22205-45-4 ;
3Dモデル（JSmol）	インタラクティブ画像;
チェビ	チェビ:51114 ;
ケムスパイダー	8305611 ;
ECHA 情報カード	100.040.751
パブケム CID	62755;
RTECS番号	GL8910000;
ユニ	349M3C1RS1 ;
CompTox ダッシュボード ( EPA )	ＤＴＸＳＩＤ００４１８０４;
	InChI InChI=1S/2Cu.S/q2+1;-2 キー: AQMRBJNRFUQADD-UHFFFAOYSA-N ; InChI=1/2Cu.S/q2+1;-2 キー: AQMRBJNRFUQADD-UHFFFAOYAN;
	笑顔 [Cu+].[Cu+].[S-2];
プロパティ
化学式	銅2硫黄
モル質量	159.16グラム/モル
密度	5.6 g/cm3 [
融点	1,130 °C (2,070 °F; 1,400 K)
水への溶解度	不溶性の
溶解度	HClにわずかに溶ける。NH 4 OHに溶ける。KCN に溶解する。HNO 3、H 2 SO 4で分解する。
危険
引火点	不燃性
	NIOSH（米国健康暴露限界）：
PEL (許可)	TWA 1 mg/m 3（銅として）
REL (推奨)	TWA 1 mg/m 3（銅として）
IDLH（差し迫った危険）	TWA 100 mg/m 3（銅として）
関連化合物
その他の陰イオン	酸化銅(I); セレン化銅(I)
その他の陽イオン	硫化ニッケル(II) 硫化; 銅(II) 硫化; 亜鉛
	特に記載がない限り、データは標準状態（25 °C [77 °F]、100 kPa）の材料に関するものです。確認する（何ですか？）インフォボックス参照

硫化銅(I)は硫化銅であり、銅と硫黄の化合物です。化合物名はCu _{2 Sです。自然界では鉱物の}黄銅鉱として見つかります。その化学量論範囲はCu _1.997 SからCu _2.000 Sまでの狭い範囲です。^[4]サンプルは通常黒色です。

準備と反応

Cu _{2 Sは銅を硫黄またはH}₂ Sで処理することで生成できます。 ^[2] 速度は粒子のサイズと温度に依存します。^[5] Cu _{2 Sは酸素と反応してSO}₂を形成します。^[6]

2Cu2S ₊ 3O2 → _2Cu2O + _2SO2

黄銅鉱から銅を生産することは、鉱石から金属を抽出する典型的なプロセスです。通常、変換には焙焼が含まれ、Cu ₂ Oと二酸化硫黄が生成されます。^[6]

Cu ₂ S + O ₂ → 2 Cu + SO ₂

酸化第一銅は加熱すると容易に銅金属に変換されます。

構造

化学量論的

Cu ₂ S には2 つの形態 (二形性)が知られています。いわゆる低温単斜晶系(「低黄銅鉱」) は、単位格子内に 96 個の銅原子を持つ複雑な構造をしています。^[7] 104 °C 以上で安定する六方晶系には、^{[8]結晶学的に異なる 24 個の Cu 原子があります。その構造は、平面 3 配位の Cu 原子を持つ硫黄原子の}六方最密配列に近いと説明されています。この構造は、サンプル結晶の双晶化により、当初は斜方晶系セルに割り当てられました。

非化学量論的

鉱物ジュレライトで示されるように、硫化第一銅も知られています。近似式Cu _1.96 Sのこの物質は非化学量論的（範囲Cu _1.934 S-Cu _1.965 S）であり、単位格子内に248個の銅原子と128個の硫黄原子を含む単斜晶系構造を持っています。^[7] Cu ₂ SとCu _1.96 Sは外観が似ており、区別が困難です。^[9]

相転移

電気抵抗は104℃付近の相転移点で急激に増加し、正確な温度は化学量論に依存する。^[10]^[11]

参照

硫化銅の全相の概要については硫化銅をご覧ください
硫化銅、CuS
黄銅鉱
ジュルライト
LK-99 - 2023年に超伝導の可能性が評価される化合物

参考文献

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[11] Jain, Prashant K.「銅（I）硫化物の相転移とLK-99の超伝導性への影響」arXivプレプリントarXiv:2308.05222（2023）。