Kupfer(I)-sulfid

Kristallstruktur
_ Cu^+ 0 _ S^2−
Allgemeines
Name	Kupfer(I)-sulfid
Andere Namen	Chalkosin (Mineral)
Verhältnisformel	Cu2S
Kurzbeschreibung	geruchloses, blaugraues bis schwarzes, glänzendes Pulver [1]
Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer 22205-45-4 EG-Nummer 244-842-9 ECHA-InfoCard 100.040.751 PubChem 10130093 Wikidata Q425127
Eigenschaften
Molare Masse	159,16 g·mol^−1
Aggregatzustand	fest
Dichte	5,6 g·cm^−3 [1]
Schmelzpunkt	1100 °C [1]
Löslichkeit	nahezu unlöslich in Wasser [1]
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung[2] keine GHS-Piktogramme H- und P-Sätze H: keine H-Sätze P: keine P-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 (0 °C, 1000 hPa).

Kupfer(I)-sulfid ist eine chemische Verbindung aus Kupfer und Schwefel.

Vorkommen

Kupfer(I)-sulfid kommt in der Natur in Form des monoklin kristallisierenden Minerals Chalkosin (auch Kupferglanz) und des tetragonal kristallisierenden Minerals Wuyanzhiit (IMA 2017-081)[3] vor.

Gewinnung und Darstellung

Kupfer(I)-sulfid kann bei erhöhter Temperatur im Vakuum aus den Elementen Kupfer und Schwefel gewonnen werden.[4]

${\displaystyle \mathrm {2\ Cu+S\longrightarrow Cu_{2}S} }$

Eigenschaften

Kupfer(I)-sulfid ist ein blauer bis blaugrauer Feststoff, der praktisch unlöslich in Wasser ist. Er ist sehr schwer löslich in Salzsäure.

Die Verbindung Cu₂S ist trimorph. Die bei Temperaturen bis 103 °C vorliegende α-Form Chalkosin (auch Tief-Chalkosin) hat eine monokline Symmetrie mit der Raumgruppe P2₁/c (Raumgruppen-Nr. 14)Vorlage:Raumgruppe/14 und den Gitterparametern a = 15,25 Å, b = 11,88 Å, c = 13,49 Å und β = 116,3° bei 48 Formeleinheiten pro Elementarzelle. Darüber liegt die β-Form als Hoch-Chalkosin mit hexagonaler Symmetrie in der Raumgruppe P6₃/mmc (Nr. 194)Vorlage:Raumgruppe/194 und den Gitterparametern a = 3,95 Å und c = 6,75 Å sowie zwei Formeleinheiten pro Elementarzelle vor. Eine dritte Modifikation tritt in tetragonaler Symmetrie auf und wurde bereits 1971 durch Clark und Sillitoe als tetragonaler Chalcosin beschrieben, allerdings mit Kupferunterschuss und der Formel Cu_1,96S.[5] Seit Dezember 2017 ist tetragonal kristallisierendes Cu₂S unter dem Namen Wuyanzhiit als Mineral anerkannt.[3]

Die Bildungsenthalpie von Kupfer(I)-sulfid beträgt −79,5 kJ/mol.[4]

Verwendung

Kupfer(I)-sulfid wird als Farbstoff für Anstriche (Schwarzfärbung zusammen mit Kupfer(I)-oxid) und zur Herstellung von Nanokristallschichten verwendet.

Einzelnachweise

1. Eintrag zu Kupfer(I)-sulfid in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 11. Februar 2018. (JavaScript erforderlich)
2. Datenblatt Copper(I) sulfide bei Sigma-Aldrich, abgerufen am 11. Februar 2018 (PDF).
3. U. Hålenius, F. Hatert, M. Pasero, S. J. Mills: IMA commission on New Minerals, Nomenclature and Classification (CNMNC). Newsletter 40: New minerals and nomenclature modifications approved in 2017. In: Mineralogical Magazine. Band 81, Nr. 6, Dezember 2017, S. 1577–1581 (units.it [PDF; 82 kB; abgerufen am 11. Februar 2018]). 
4. Georg Brauer (Hrsg.), unter Mitarbeit von Marianne Baudler u. a.: Handbuch der Präparativen Anorganischen Chemie. 3., umgearbeitete Auflage. Band II, Ferdinand Enke, Stuttgart 1978, ISBN 3-432-87813-3, S. 981.
5. Hugo Strunz, Ernest H. Nickel: Strunz Mineralogical Tables. Chemical-structural Mineral Classification System. 9. Auflage. E. Schweizerbart’sche Verlagsbuchhandlung (Nägele u. Obermiller), Stuttgart 2001, ISBN 3-510-65188-X, S. 62.