Cuivre (I) sulfure

Les sulfures de cuivre décrivent une famille des composés chimiques et des minerais avec la formule Cu_xS_y. Les minerais et les matériaux synthétiques comportent ces composés. Quelques sulfures de cuivre sont les minerais économiquement importants

Les minerais en avant de sulfure de cuivre incluent Cu₂S (Chalcocite ) et CuS ( Covellite ). Dans l'industrie minière, le Bornite de minerais ou la chalcopyrite , qui se composent des sulfures mélangés de cuivre-fer, désigné souvent sous le nom du " ; sulfides" de cuivre ;. En chimie , un " ; sulfide" de cuivre binaire ; est n'importe quel composé chimique binaire du cuivre et du soufre d'éléments de . Celui que leur source, les sulfures de cuivre varient considérablement en composition avec le &le 2 ; &le de Cu/S ; 0.5, y compris nombreux du Nonstoichiometric compose .

Classes des sulfures de cuivre

Des sulfures de cuivre peuvent être classifiés dans trois groupes :

Monosulfures , de &le 1.6 ; &le de Cu/S ; 2 : leurs structures cristallines se composent des anions d'isolement de sulfure qui sont étroitement liés au Hcp ou aux trellis de la FCC , sans rien dirigent des liens de solides solubles. Les ions de cuivre sont distribués d'une façon compliquée au-dessus des emplacements interstitiels avec trigone aussi bien que la coordination tétraédrique tordue et sont plutôt mobiles. Par conséquent, ce groupe de sulfures de cuivre montre la conductivité ionique aux températures légèrement elevated. En outre, la majorité de ses membres sont les semi-conducteurs .

Les composés de monosulfure mélangés par et de bisulfure du cuivre contiennent les deux le monosulfure (S^2-) aussi bien que des anions du bisulfure (S₂) ^n- de . Leurs structures cristallines se composent habituellement alterner des couches hexagonales d'anions de monosulfure et de bisulfure avec des cations de Cu dans des interstices trigones et tétraédriques. CuS, par exemple, peut être écrit comme Cu₃ (S₂) S. Plusieurs composés nonstoichiometric avec du Cu : Les rapports de S à 1.4 contiennent également les deux le monosulfure aussi bien que des ions du bisulfure. Selon leur composition, ces sulfures de cuivre sont les semi-conducteurs ou les conducteurs métalliques.

Très aux pressions, un bisulfure , CuS₂ d'en cuivre de , peut être synthétisé. Sa structure cristalline est analogue à celle de la pyrite , avec tous les atomes de soufre se produisant comme unités de solides solubles. Le bisulfure de cuivre est un conducteur métallique dû à l'occupation inachevée de la bande du soufre p.

États d'oxydation de cuivre et de soufre

La liaison en sulfures de cuivre ne peut pas être correctement décrite en termes de formalisme simple d'état d'oxydation parce que les liens de Cu-s sont plutôt du covalent que le caractère ionique du et avoir un niveau important de la délocalisation , ayant pour résultat les structures de bande électronique compliquées . Bien que commun manuel souvent donnent mélangé valence formule

(\ textrm {Cu} ^+) _2 \ textrm {Cu} ^ {2+} \ textrm {S} ^ {2} \ textrm {S} _2^ {2}

pour CuS, spectroscopique donnée donnent preuve irréfutable qui, en termes de simple oxydation état formalisme, tout connu sulfure de cuivre devrait être considéré en tant que purement monovalent cuivre composé, et plus approprié formule être

(\ textrm {Cu} ^+) _3 \ textrm {S} ^ {2} \ textrm {S} _2^ {-}

pour CuS, et

\ textrm {Cu} ^+ \ textrm {S} _2^ {-}

pour CuS₂, respectivement. L'attribution du trou de valence aux unités de S₂ dans ces deux formules est évidente parce que les liens de solides solubles sont sensiblement plus courts dans CuS (0.207 nanomètre) et CuS₂ (0.203 nanomètre) que dans le " ; classical" ; le bisulfure Fe²⁺ (S₂) ^2- (0. Cette différence de longueur en esclavage est provoquée par l'ordre supérieur en esclavage dans (des solides solubles) ^- comparé (des solides solubles) à ^2- parce que les électrons sont enlevés d'une orbitale Antibonding du de π*.

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