Monossulfeto de cobre - Copper monosulfide
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| Nomes | |
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Nome IUPAC
Sulfeto de cobre
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| Outros nomes | |
| Identificadores | |
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Modelo 3D ( JSmol )
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| ChemSpider | |
| ECHA InfoCard |
100.013.884 
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| Número EC | |
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PubChem CID
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| Número RTECS | |
| UNII | |
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Painel CompTox ( EPA )
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| Propriedades | |
| CuS | |
| Massa molar | 95,611 g / mol |
| Aparência | pó preto ou caroços |
| Densidade | 4,76 g / cm 3 |
| Ponto de fusão | acima de 500 ° C (932 ° F; 773 K) (decompõe-se) |
| 0,000033 g / 100 mL (18 ° C) | |
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Produto de solubilidade ( K sp )
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6 x 10 -37 |
| Solubilidade | solúvel em HNO 3 , NH 4 OH , KCN insolúvel em HCl , H 2 SO 4 |
| -2,0 · 10 −6 cm 3 / mol | |
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Índice de refração ( n D )
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1,45 |
| Estrutura | |
| hexagonal | |
| Perigos | |
| Pictogramas GHS |
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| H413 | |
| P273 , P501 | |
| NIOSH (limites de exposição à saúde dos EUA): | |
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PEL (permitido)
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TWA 1 mg / m 3 (como Cu) |
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REL (recomendado)
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TWA 1 mg / m 3 (como Cu) |
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IDLH (perigo imediato)
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TWA 100 mg / m 3 (como Cu) |
| Compostos relacionados | |
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Outros ânions
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Óxido de cobre (II) |
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Outros cátions
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sulfeto de zinco |
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Exceto onde indicado de outra forma, os dados são fornecidos para materiais em seu estado padrão (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). |
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 verificar (o que é ?)
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| Referências da Infobox | |
O monossulfeto de cobre é um composto químico de cobre e enxofre . Pensou-se inicialmente que ocorria na natureza como o mineral covelita azul índigo escuro . No entanto, mais tarde foi demonstrado que era um composto cuproso, de fórmula Cu + 3 S (S 2 ). CuS é um condutor moderado de eletricidade. Um precipitado coloidal preto de CuS é formado quando o sulfeto de hidrogênio , H 2 S, é borbulhado através de soluções de sais de Cu (II). É um dos vários compostos binários de cobre e enxofre (consulte sulfeto de cobre para uma visão geral deste assunto) e tem atraído interesse por causa de seus usos potenciais em catálise e energia fotovoltaica .
Manufatura
O monossulfeto de cobre pode ser preparado passando sulfeto de hidrogênio gasoso em uma solução de sal de cobre (II) .
Alternativamente, pode ser preparado por fusão de um excesso de enxofre com sulfeto de cobre (I) ou por precipitação com sulfeto de hidrogênio de uma solução de cloreto de cobre (II) anidro em etanol anidro .
A reação do cobre com enxofre fundido seguida pela fervura do hidróxido de sódio e a reação do sulfeto de sódio com sulfato de cobre aquoso também produzirá sulfeto de cobre.
Estrutura e ligação CuS
O sulfeto de cobre cristaliza no sistema de cristal hexagonal, e esta é a forma do mineral covelita . Existe também uma forma amorfa de alta pressão que, com base no espectro Raman , foi descrita como tendo uma estrutura de covelite distorcida. Foi relatada uma forma semicondutora amorfa à temperatura ambiente produzida pela reação de um complexo de Cu (II) etilenodiamina com tioureia , que se transforma na forma cristalina de covelita a 30 ° C.
A estrutura cristalina do covelite foi relatada várias vezes e, embora esses estudos estejam de acordo em geral quanto à atribuição do grupo espacial P6 3 / mmc, há pequenas discrepâncias nos comprimentos e ângulos das ligações. A estrutura foi descrita como "extraordinária" por Wells e é bastante diferente do óxido de cobre (II) , mas semelhante à CuSe ( klockmanita ). A célula unitária de covelite contém 6 unidades de fórmula (12 átomos) em que:
- 4 átomos de Cu têm coordenação tetraédrica (veja a ilustração).
- 2 átomos de Cu têm coordenação planar trigonal (veja a ilustração).
- 2 pares de átomos de S estão separados por apenas 207,1 pm, indicando a existência de uma ligação SS (uma unidade de dissulfeto).
- os 2 átomos de S restantes formam triângulos planos trigonais em torno dos átomos de cobre e são circundados por cinco átomos de Cu em uma bipirâmide pentagonal (veja a ilustração).
- Os átomos de S em cada extremidade de uma unidade de dissulfeto são tetraedricamente coordenados a 3 átomos de Cu coordenados tetraedricamente e o outro átomo de S na unidade de dissulfeto (ver ilustração).
A formulação de sulfeto de cobre como Cu II S (ou seja, sem ligação enxofre-enxofre) é claramente incompatível com a estrutura do cristal, e também em variação com o diamagnetismo observado, pois um composto de Cu (II) teria configuração ad 9 e seria esperado que ser paramagnético.
Estudos usando XPS indicam que todos os átomos de cobre têm um estado de oxidação de +1. Isso contradiz uma formulação baseada na estrutura cristalina e obedecendo à regra do octeto que é encontrada em muitos livros (por exemplo) descrevendo CuS como contendo Cu I e Cu II, isto é (Cu + ) 2 Cu 2+ (S 2 ) 2− S 2 - . Uma formulação alternativa como (Cu + ) 3 (S 2− ) (S 2 ) - foi proposta e apoiada por cálculos. A formulação não deve ser interpretada como contendo ânion radical, mas sim que existe um "buraco" de valência deslocalizado.
Estudos de ressonância paramagnética eletrônica na precipitação de sais de Cu (II) indicam que a redução de Cu (II) a Cu (I) ocorre em solução.
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| modelo ball-and-stick de parte da estrutura cristalina de covelite |
coordenação planar trigonal de cobre |
coordenação tetraédrica de cobre |
coordenação trigonal bipiramidal de enxofre |
coordenação tetraédrica da unidade de dissulfeto de nota de enxofre |
Veja também
- Sulfeto de cobre para uma visão geral de todas as fases de sulfeto de cobre
- Sulfeto de cobre (I) , Cu 2 S
- Covelita