Сульфид меди(II) CuS: свойства, получение, применение

Сульфид меди(II) CuS — нерастворимая в воде и в разбавленных кислотах соль сероводородной кислоты, чёрный осадок, молярная масса 96 г/моль.

Ключевые факты

Формула
CuS
Класс
соль (средняя, нерастворимая)
Молярная масса
96 г/моль для расчётов ЕГЭ; по массам IUPAC 95,61 г/моль
Другие названия
ковеллин (природный минерал); сернистая медь (устаревшее)
Состояние
твёрдое кристаллическое вещество
Степени окисления
Cu +2, S −2
Связь
ионная между Cu2+ и S2−
Кристаллическая решётка
ионная

Обновлено · Химия · Редакция НейроМиши

Что такое сульфид меди(II)?

Сульфид меди(II) выпадает в виде чёрного осадка, когда сероводород пропускают через раствор любой растворимой соли меди. Он настолько мало растворим, что реакция идёт даже в кислой среде, и это признак, по которому его отличают от сульфидов цинка, железа и марганца.

Школьное правило о растворении сульфидов в кислотах для CuS не работает: соляная и разбавленная серная кислоты на него не действуют. Растворить сульфид меди можно только окислителем, например концентрированной азотной кислотой, потому что сульфид-ион при этом окисляется.

Какие физические свойства у сульфида меди(II)?

Физические свойства: сульфид меди(II) CuS
СвойствоЗначение
Агрегатное состояниетвёрдое кристаллическое вещество
Цвет и запахчёрный или тёмно-синий порошок, без запаха
Растворимость в водепрактически нерастворим
Растворимость в кислотахне растворяется в соляной и разбавленной серной кислотах
Устойчивостьпри нагревании без доступа воздуха разлагается до сульфида меди(I) и серы

Какие химические свойства у сульфида меди(II)?

Для сульфида меди(II) характерны реакции окисления: сульфид-ион отдаёт электроны кислороду, пероксиду водорода и азотной кислоте. Реакций с кислотами без окисления у него нет, и это главное, что запоминают.

  1. Обжиг на воздухе: оксид меди(II) и сернистый газ2CuS + 3O2 → 2CuO + 2SO2↑Условия: нагревание
  2. Концентрированная азотная кислота окисляет серу до сульфатаCuS + 8HNO3 → CuSO4 + 8NO2↑ + 4H2OУсловия: концентрированная кислота, нагревание
  3. Пероксид водорода окисляет сульфид-ионCuS + 4H2O2 → CuSO4 + 4H2O
  4. Разложение при нагревании без доступа воздуха2CuS → Cu2S + SУсловия: нагревание в инертной среде

С соляной и разбавленной серной кислотами сульфид меди(II) не реагирует. В заданиях на реакции ионного обмена это ключевая деталь: сероводород выделить из него нельзя.

Как получают сульфида меди(II)?

Сероводород и соль меди

Сероводород пропускают через раствор сульфата меди(II): выпадает чёрный осадок, а раствор становится кислым, потому что образуется серная кислота.

  • CuSO4 + H2S → CuS↓ + H2SO4

Обмен солей

Тот же осадок получают и при смешивании раствора соли меди(II) с раствором сульфида натрия.

  • CuCl2 + Na2S → CuS↓ + 2NaCl

Как распознать сульфид меди(II)? Качественная реакция

Ионы меди(II) определяют сероводородом или сульфидом: выпадает чёрный осадок, нерастворимый в разбавленных кислотах. Голубая окраска раствора соли меди исчезает, а раствор над осадком обесцвечивается.

  • Cu2+ + H2S → CuS↓ + 2H+

Где применяют сульфида меди(II)?

  • в аналитической химии: осаждение и отделение ионов меди;
  • сырьё для получения меди: сульфидные руды обжигают и выплавляют металл;
  • компонент некоторых полупроводниковых и каталитических материалов;
  • минерал ковеллин — ценная составная часть медных руд.

Меры предосторожности. Сульфид меди(II) малорастворим и малоопасен, но его соединения вредны при вдыхании пыли. При обжиге выделяется сернистый газ, а при реакциях с кислотами-окислителями — токсичные оксиды азота, поэтому работать нужно в вытяжном шкафу.

Чему равна молярная масса сульфида меди(II)?

M(CuS) = 64 + 32 = 96 г/моль

Молярную массу вещества складывают из относительных атомных масс элементов с учётом индексов. На ЕГЭ массы округляют до целых, у хлора берут 35,5. Если брать массы IUPAC до сотых, получится 95,61 г/моль.

Посчитать молярную массу в калькуляторе · Количество вещества: n = m/M

Где сульфид меди(II) встречается на ЕГЭ?

Вопросы и ответы

Чему равна молярная масса сульфида меди(II)?

M(CuS) = 64 + 32 = 96 г/моль.

Почему сульфид меди не растворяется в соляной кислоте?

Его растворимость так мала, что концентрации ионов водорода в разбавленной кислоте не хватает, чтобы связать сульфид-ионы в сероводород. Растворить осадок получается только окислением.

Какого цвета осадок сульфида меди?

Чёрный, иногда с синеватым оттенком. Именно чёрный осадок при пропускании сероводорода служит признаком иона меди(II).

Чем сульфид меди(II) отличается от сульфида меди(I)?

В CuS медь двухвалентна, а в Cu2S одновалентна. Формулы и степени окисления нужно различать: при нагревании CuS превращается в Cu2S, отдавая часть серы.

Потренироваться на заданиях

Страница объясняет вещество, а тренажёр помогает применить это в заданиях. В кабинете НейроМиши — задания ЕГЭ по химии с проверкой ответа и разбором ошибки. Начать можно без регистрации.

Задачи по теме — с проверкой Разбор заданий ЕГЭ по химии

Связанные элементы, таблицы и вещества

Элементы в составе: медь Cu, сера S.

Другие вещества

Все вещества справочника · Таблица Менделеева

Источники