Сульфид цезия
| Сульфид цезия | |
|---|---|
| Общие | |
| Систематическое наименование |
Сульфид цезия |
| Традиционные названия | Сернистый цезий |
| Рац. формула | Cs2S |
| Физические свойства | |
| Состояние | Тёмно-красные кристаллы |
| Молярная масса | 297,88 г/моль |
| Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное. | |
Сульфи́д це́зия — бинарное неорганическое химическое соединение цезия с серой с химической формулой Cs2S. Тёмно-красные кристаллы. Образует кристаллогидрат Cs2S·4H2O.
Получение
- Прямой синтез из элементов:
- [math]\displaystyle{ \mathsf{2\ Cs + S \ \xrightarrow{100-130^oC}\ Cs_2S} }[/math]
- Пропусканием сероводорода через раствор щёлочи:
- [math]\displaystyle{ \mathsf{2\ CsOH + H_2S \ \xrightarrow{\ }\ Cs_2S + 2\ H_2O} }[/math]
- Взаимодействием избытка цезия и сульфида ртути с последующей отгонкой металлов:
- [math]\displaystyle{ \mathsf{2\ Cs + HgS \ \xrightarrow{\ }\ Cs_2S + Hg} }[/math]
- Разложением кристаллогидрата при нагревании:
- [math]\displaystyle{ \mathsf{Cs_2S\cdot 4H_2O \ \xrightarrow[-H_2O]{200-250^oC}\ Cs_2S\cdot 2H_2O \ \xrightarrow[-H_2O]{\gt T}\ Cs_2S } }[/math]
Физические свойства
Сульфид цезия Cs2S — тёмно-красные (по другим данным — бесцветные) кристаллы.
Безводный порошкообразный Cs2S пирофорен на воздухе.
Хорошо растворимы в воде (с гидролизом). Гигроскопичен, образует тетрагидраты Cs2S·4H2O — белые или бледно-жёлтые кристаллы.
Химические свойства
- В водных растворах имеет щелочную реакцию вследствие гидролиза по аниону:
- [math]\displaystyle{ \mathsf{S^{2-} + H_2O \ \xrightarrow{\ }\ HS^- + OH^- } }[/math]
- Реагирует с разбавленными сильными кислотами:
- [math]\displaystyle{ \mathsf{Cs_2S + 2\ HCl \ \xrightarrow{\ }\ 2\ CsCl + H_2S\uparrow } }[/math]
- В реакции с концентрированной серной кислотой проявляются восстанавливающие свойства сульфида цезия:
- [math]\displaystyle{ \mathsf{Cs_2S + 3\ H_2SO_4 \ \xrightarrow{\ }\ 2\ CsHSO_4 + SO_2\uparrow + S\downarrow + 2\ H_2O } }[/math]
- Водные растворы медленно окисляются кислородом воздуха с образованием различных продуктов:
- [math]\displaystyle{ \mathsf{Cs_2S \ \xrightarrow[-CsOH]{O_2}\ \begin{matrix} \mathsf{{S\downarrow}} \\ \mathsf{{CsS_n}} \\ \mathsf{{Cs_2S_2O_3}} \end{matrix} } }[/math]
- В твёрдом состоянии окисляется до сульфата:
- [math]\displaystyle{ \mathsf{Cs_2S + 2\ O_2 \ \xrightarrow{500^oC}\ Cs_2SO_4} }[/math]
- При кипячении раствора с серой образуются полисульфиды:
- [math]\displaystyle{ \mathsf{Cs_2S + \mathit{{n}} S \ \xrightarrow{100^oC}\ Cs_2S_{{n+1}}} }[/math]
- где n=2÷6.
- При пропускании сероводорода через раствор образуется гидросульфид:
- [math]\displaystyle{ \mathsf{Cs_2S + H_2S \ \xrightarrow{\ }\ 2 CsHS } }[/math]
Литература
- Лидин Р.А. и др. Химические свойства неорганических веществ: Учеб. пособие для вузов. — 3-е изд., испр. — М.: Химия, 2000. — 480 с. — ISBN 5-7245-1163-0.
- Справочник химика / Редкол.: Никольский Б.П. и др.. — 3-е изд., испр. — Л.: Химия, 1971. — Т. 2. — 1168 с.
- Плющев В. Е., Степин Б. Д. Химия и технология соединений лития, цезия и цезия. — М.: «Химия», 1970. — 408 с.
- Химическая энциклопедия / Редкол.: Зефиров Н.С. и др.. — М.: Большая Российская энциклопедия, 1998. — Т. 5. — 783 с. — ISBN 5-85270-310-9.
