Kupfer(II)-sulfid

Kristallstruktur
__ Cu2+     __ S2−
Allgemeines
Name	Kupfer(II)-sulfid
Andere Namen	Covellin Cuprisulfid Kupfermonosulfid
Verhältnisformel	CuS
CAS-Nummer	1317-40-4
Kurzbeschreibung	schwarzer Feststoff[1]
Eigenschaften
Molare Masse	95,61 g·mol−1
Aggregatzustand	fest
Dichte	4,6 g·cm−3[1]
Schmelzpunkt	507 °C (Zersetzung)[2]
Löslichkeit	unlöslich in Wasser[1]
Sicherheitshinweise
EU-Gefahrstoffkennzeichnung [1] keine Gefahrensymbole R- und S-Sätze R: keine R-Sätze S: keine S-Sätze
MAK	0,1 mg·m−3 [1]
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

Vorlage:Infobox Chemikalie/Summenformelsuche nicht möglich

Kupfer(II)-sulfid ist eine chemische Verbindung des Kupfers und Schwefels. Es ist ein schwarzer, spröder Feststoff mit der Verhältnisformel CuS. Trotz dieser Verhältnisformel liegen in der Verbindung nicht nur Cu²⁺-Ionen vor, sondern sie besteht aus einer Mischung von Cu⁺- und Cu²⁺-Ionen. Das genaue Verhältnis ist Cu₂^ICu^II(S₂)S.^[3]

Vorkommen

In der Natur kommt Kupfer(II)-sulfid als das Mineral Covellin vor.

Gewinnung und Darstellung

Kupfer(II)-sulfid wird (im Labor) durch Fällung aus wässriger Lösung dargestellt, beispielsweise durch Einleiten von Schwefelwasserstoff.

$\mathrm{Cu^{2+}_{(aq)} + S^{2-} \longrightarrow CuS_{(s)} \downarrow}$

Eigenschaften

Kuper(II)-sulfid

Physikalische Eigenschaften

Kupfer(II)-sulfid ist ein schwarzer, wasserunlöslicher Feststoff, der in der Natur als sulfidisches Kupfererz vorkommt. Er ist elektrisch leitfähig. In feuchter Luft wird das Erz Kupfer(II)-sulfid zu Kupfersulfat oxidiert. In trockener Luft bei Raumtemperatur ist die Verbindung stabil. Wird Kupfer(II)-sulfid unter Luftausschluss erhitzt, zerfällt es bei 507 °C zu Kupfer(I)-sulfid und flüssigem Schwefel. Das entstandene Kupfersulfid ist aber nicht stöchiometrisch aufgebaut und lässt sich durch die Form Cu_2-xS besser beschreiben.^[2]

$\mathrm{2 \ CuS \longrightarrow Cu_2S + S}$

Das Rösten des Erzes an Luft führt hingegen zu Kupfer(II)-oxid und Schwefeldioxid.

Chemische Eigenschaften

Kupfer(II)-sulfid ist löslich nur in konzentrierten, oxidierenden Säuren. Beispielsweise reagieren 3 mol CuS mit 8 mol konz. Salpetersäure zu Kupfersulfat (3 mol), Stickstoffmonoxid (8 mol) und Wasser (Redoxreaktion). In verdünnten Säuren ist es unlöslich. Im Kationentrenngang wird es daher schon bei pH 4–5 in der Schwefelwasserstoffgruppe ausgefällt, in Salpetersäure gelöst und mit Ammoniakwasser als Kupfertetramminkomplex nachgewiesen (Nachweise für Kationen, Nachweisreaktion).

Verwendung

Kupfer(II)-sulfid wird für fäulnishemmende Anstriche verwendet.

In den 1970er und 1980er Jahren wurde Kupfer(II)-sulfid als Kathodenmaterial in Lithium-Batterien für Herzschrittmacher eingesetzt.

Einzelnachweise

1. ↑ ^{a b c d e} Eintrag zu Kupfer(II)-sulfid in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 3.12.2007 (JavaScript erforderlich)
2. ↑ ^{a b} R. Blachnik, A. Müller: The formation of Cu₂S from the elements: I. Copper used in form of powders. In: Thermochimica Acta. 2000, 361, S. 31-52, doi:10.1016/S0040-6031(00)00545-1.
3. ↑ Holleman, Wiberg: Lehrbuch der Anorganischen Chemie, 102. Auflage. Berlin 2007, ISBN 978-3-11-017770-1.

Siehe auch

Kupfer(I)-sulfid