硫化亞銅

硫化亞銅
	IUPAC名; Copper(I) sulfide
識別
CAS號	22205-45-4
PubChem	62755
ChemSpider	8305611
SMILES	[Cu+].[Cu+].[S-2];
InChI	1/2Cu.S/q2*+1;-2;
InChIKey	AQMRBJNRFUQADD-UHFFFAOYAN
RTECS	GL8910000
性質
化學式	Cu2S
摩爾質量	159.157 g·mol⁻¹
外觀	藍黑色正交晶體
密度	5.6 g/cm3
熔點	1129 °C
溶解性（水）	1.361×10-15g/100cm3
溶解性	稍可溶於稀酸；可溶於NH4OH；溶於KCN；分解於HNO3，H2SO4
結構
晶體結構	正交
危險性
歐盟編號	沒列入
閃點	不可燃
相關物質
其他陰離子	氧化亞銅; 硒化亞銅
其他陽離子	硫化鎳; 硫化銅; 硫化鋅
	若非註明，所有數據均出自標準狀態（25 ℃，100 kPa）下。

硫化亞銅，分子式為Cu₂S，多表現為黑色或灰黑色，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： Cu_1.997S至Cu_2.000S^[3]。

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以兩種形式存在。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，熱穩定性較強，在140℃以上才會被氧化^[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：Cu_1.96S（範圍在 Cu_1.934S至Cu_1.965S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（英語：Djurleite）Cu₃₁S₁₆。Cu₂S和Cu_1.96S在外觀上十分相似，以致很難分清彼此^[9]。

參見

參考

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^ ^6.0 ^6.1 Egon Wiberg, Arnold Frederick Holleman (2001) Inorganic Chemistry, Elsevier ISBN 0123526515
^ ^7.0 ^7.1 H. T. Evans "Djurleite (Cu1.94S) and Low Chalcocite (Cu2S): New Crystal Structure Studies" Science 203 (1979) 356
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^ Copper coordination in low chalcocite and djurleite and other copper-rich sulfides, Evans H.T., American Mineralogist; August 1981, 66, 7-8, 807-818

[CRC_Handbook_of_Chemistry_and_Physics_97th_Edition-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 （英語）.

[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

[Greenwood-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

[Wiberg&Holleman-6] 6.0 ^6.1 Egon Wiberg, Arnold Frederick Holleman (2001) Inorganic Chemistry, Elsevier ISBN 0123526515

[evans-7] 7.0 ^7.1 H. T. Evans "Djurleite (Cu1.94S) and Low Chalcocite (Cu2S): New Crystal Structure Studies" Science 203 (1979) 356

[Wells-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

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