硫化銅

硫化铜是一种铜和硫的化合物，化学式CuS，在自然界中以深蓝色的靛铜矿形式存在。它是一种中等导电性的导体。Wells A.F. (1962) Structural Inorganic Chemistry 3d edition Oxford University Press 硫化氢气体通入铜盐溶液时可形成硫化铜的胶状沉淀。 目前也有研究發現硫化铜可用在催化 和光电性 的應用上。

结构
硫化铜（靛铜矿）以六方晶系形式结晶，也存在一种不定型的高压形式， 是以拉曼光譜學为基础，被描述为一种扭曲的靛铜矿形式的结构。由铜(II)乙二胺配合物与硫脲在常温下反应也可得一种不定型的半导体硫化铜，在30°C时转化为靛铜矿结构。
硫化铜的晶体结构被多次报道。 Wells形容此结构“特别”，Wells A.F. (1984) Structural Inorganic Chemistry 5th edition Oxford Science Publications ISBN 0-19-855370-6 它与氧化铜的晶体结构很不相同，但与硒化铜（CuSe）的结构相似。硫化铜晶胞包含6个CuS（12个原子），其中
 4个铜原子成四面体结构。
 2个铜原子成平面三角形结构。
 2对硫原子的距离仅207.1 pm， 证明了S-S键（二硫键）的存在。
 剩下的两个硫原子形成围绕铜原子的三角形结构，并且这两个硫原子也被5个构成五角双锥结构的铜原子围绕。
 二硫键中的两个硫原子中的一个与3个四面体构型的铜原子配位。

硫化铜CuIIS（不含硫硫键）与晶体结构不相符合，与观测到的抗磁性不吻合，Magnetic susceptibility of the elements and inorganic compounds  因为Cu(II)化合物具d9排布，应为顺磁性物质。 使用XPS技术的研究 表明所有的铜原子均具有+1的氧化态。这与许多课本中的八隅律相违背。 通常课本认为CuS同时具有CuI和CuII，也就是(Cu+)2Cu2+(S2)2–</sup>S2–。另外一种化学式(Cu+)3(S2–)(S2)–则收到了计算数据的支持。
这种化学式不应被认为是含有自由离子，而是存在价“空洞”。
对Cu(II)盐沉淀的电子顺磁共振研究也显示出溶液中Cu(II)被还原至Cu(I)的过程的存在。
200px120px120px120px120px部分结构的球棍模型铜原子的三角形构型铜原子的四面体构型硫原子的三角双锥构型二硫键的四面体构型

参见
硫化亚铜, Cu2S
靛铜矿

参考

Category:硫化物
Category:一价铜化合物
Category:混合价态化合物