كبريتيد النحاس (I) (Cu2S) هو مركب صلب أسود. يتم استخدامه كأشباه موصلات من النوع P ومحفز في التطبيقات الصناعية المختلفة مثل الخلايا الشمسية وإنتاج الهيدروجين.
| اسم الأيوباك | كبريتيد النحاس (1+) |
| الصيغة الجزيئية | Cu2S |
| CAS رقم | 22205-45-4 |
| المرادفات | أحادي كبريتيد النحاس، كبريتيد النحاس، كبريتيد النحاس (1+)، كبريتيد النحاس، كبريتيد النحاس، كبريتيد النحاسوز |
| إنتشي | InChI=1S/2Cu.S/q2*+1;-2 |
الكتلة المولية لكبريتيد النحاس (I).
يحتوي كبريتيد النحاس (I) على كتلة مولية تبلغ 159.16 جم / مول. الكتلة المولية هي كتلة مول واحد من المادة، ويتم حسابها عن طريق جمع الكتل الذرية للعناصر الموجودة في المركب. يتكون كبريتيد النحاس (I) من ذرتين من النحاس وذرة كبريت واحدة، ولكل منها كتلتها الذرية. معرفة الكتلة المولية مهمة في الحسابات الكيميائية المختلفة، مثل تحديد كمية المادة اللازمة لتفاعل معين أو إيجاد الصيغة التجريبية للمركب.
درجة غليان كبريتيد النحاس (I).
يحتوي كبريتيد النحاس (I) على نقطة انصهار عالية تبلغ 1103 درجة مئوية، ولكن ليس لديه نقطة غليان مميزة. وذلك لأنه عند تسخينه إلى درجات حرارة عالية، يتحلل كبريتيد النحاس (I) بدلاً من الغليان. يؤدي تحلل كبريتيد النحاس (I) إلى تكوين غاز النحاس وكبريتيد النحاس، والذي يمكن بعد ذلك جمعه وتحليله. إن عدم وجود نقطة غليان لكبريتيد النحاس (I) ليس أمرًا غير معتاد بالنسبة للعديد من المركبات الصلبة التي تتحلل عند التسخين.
نقطة انصهار كبريتيد النحاس (I).
كبريتيد النحاس (I) له نقطة انصهار تبلغ 1103 درجة مئوية. ترجع نقطة الانصهار العالية إلى الترابط الأيوني القوي بين ذرات النحاس والكبريت في البنية الشبكية البلورية للمركب. نقطة الانصهار العالية لكبريتيد النحاس (I) تجعله مفيدًا في التطبيقات ذات درجات الحرارة العالية، كما هو الحال في الخلايا الشمسية، حيث يعمل بمثابة أشباه الموصلات من النوع p.
كثافة كبريتيد النحاس (I) جم/مل
تبلغ كثافة كبريتيد النحاس (I) 5.6 جم / مل. كثافة المادة هي كتلة المادة لكل وحدة حجم. تعود الكثافة العالية لكبريتيد النحاس (I) إلى الذرات الثقيلة الموجودة في المركب، بالإضافة إلى بنيته البلورية. الكثافة العالية لكبريتيد النحاس (I) تجعله مفيدًا في مجموعة متنوعة من التطبيقات، بما في ذلك كصبغة في السيراميك والزجاج.
الوزن الجزيئي لكبريتيد النحاس (I).
الوزن الجزيئي لكبريتيد النحاس (I) هو 159.16 جم / مول. الوزن الجزيئي هو مجموع الأوزان الذرية لجميع الذرات الموجودة في الجزيء. يحتوي كبريتيد النحاس (I) على صيغة كيميائية بسيطة تتكون من ذرتين نحاس وذرة كبريت واحدة، لذلك من السهل نسبيًا حساب وزنه الجزيئي. يعد الوزن الجزيئي للمركب مهمًا في الحسابات الكيميائية المختلفة، مثل تحديد قياس العناصر الكيميائية للتفاعل أو إيجاد الصيغة الجزيئية للمركب.
هيكل كبريتيد النحاس (I).
يحتوي كبريتيد النحاس (I) على بنية شبكية بلورية مكعبة الوجه (fcc). ويتكون الهيكل البلوري من ذرات النحاس والكبريت، حيث تحيط كل ذرة نحاس بأربع ذرات كبريت مرتبة في ترتيب رباعي السطوح. ينتج عن الرابطة الأيونية القوية بين ذرات النحاس والكبريت بنية بلورية مستقرة مع نقطة انصهار عالية. يعد التركيب البلوري لكبريتيد النحاس (I) مهمًا لفهم خصائصه الفيزيائية والكيميائية، بالإضافة إلى تطبيقاته المختلفة.
صيغة كبريتيد النحاس (I).
الصيغة الكيميائية لكبريتيد النحاس (I) هي Cu2S، مما يشير إلى أن المركب يتكون من ذرتي نحاس وذرة كبريت واحدة. توفر صيغة المركب معلومات حول العناصر الموجودة وعدد ذرات كل عنصر في المركب. تعتبر صيغة كبريتيد النحاس (I) مفيدة في الحسابات الكيميائية المختلفة، مثل تحديد النسبة المولية للنحاس والكبريت في المركب أو إيجاد الصيغة التجريبية للمركب.
| مظهر | أسود خالص |
| جاذبية معينة | 5.6 جرام/مل |
| لون | أسود |
| يشم | عديم الرائحة |
| الكتلة المولية | 159.16 جم/مول |
| كثافة | 5.6 جرام/مل |
| نقطة الانصهار | 1103 درجة مئوية |
| نقطة الغليان | يتحلل عند التسخين |
| نقطة فلاش | غير قابل للتطبيق |
| الذوبان في الماء | لا يتحلل في الماء |
| الذوبان | غير قابلة للذوبان في الماء والمذيبات العضوية |
| ضغط البخار | غير قابل للتطبيق |
| كثافة بخار | غير قابل للتطبيق |
| pKa | غير قابل للتطبيق |
| الرقم الهيدروجيني | غير قابل للتطبيق |
السلامة والمخاطر المتعلقة بكبريتيد النحاس (I) (Cu2S).
يعتبر كبريتيد النحاس (I) (Cu2S) آمنًا بشكل عام في التعامل معه لأنه مركب صلب مستقر وغير متفاعل. ومع ذلك، مثل جميع المواد الكيميائية، يجب التعامل معها بحذر لتجنب التعرض العرضي. ويجب تجنب استنشاق الغبار أو الأبخرة المنبعثة من المركب، لأن ذلك قد يسبب تهيجاً للجهاز التنفسي. قد يسبب ملامسة الجلد لكبريتيد النحاس (I) (Cu2S) أيضًا تهيجًا أو تفاعلات حساسية. ولهذا السبب يجب ارتداء القفازات والملابس الواقية الأخرى عند التعامل معها. في حالة الابتلاع العرضي، يجب طلب العناية الطبية على الفور. وينبغي اتباع إجراءات المناولة والتخزين والتخلص المناسبة لمنع المخاطر البيئية.
| رموز الخطر | لا أحد |
| وصف الأمان | تجنب الاستنشاق وملامسة الجلد. ارتداء الملابس الواقية. |
| أرقام تعريف الأمم المتحدة | غير منتظم |
| رمز النظام المنسق | 284290 |
| فئة الخطر | لا تصنف على أنها خطيرة |
| مجموعة التعبئة | غير قابل للتطبيق |
| تسمم | سمية منخفضة |
طرق لتخليق كبريتيد النحاس (I) (Cu2S)
هناك عدة طرق لتصنيع كبريتيد النحاس (I) (Cu2S)، بما في ذلك:
- طريقة التخليق المباشر: تتضمن تفاعل مسحوق النحاس مع الكبريت عند درجة حرارة عالية في جو خامل لتكوين كبريتيد النحاس (I).
- الطريقة الحرارية: تتضمن تسخين خليط من خلات النحاس والثيوريا في مذيب عند درجات حرارة وضغوط عالية لتكوين جزيئات من كبريتيد النحاس (I).
- الطريقة الحرارية المائية: تتضمن تفاعل أملاح النحاس والكبريت في محلول مائي عند درجات حرارة وضغوط عالية لتكوين كبريتيد النحاس (I).
- طريقة ترسيب البخار الكيميائي: تتضمن تحلل المادة الأولية المحتوية على النحاس في بيئة غازية تحتوي على الكبريت لتكوين أفلام كبريتيد النحاس (I).
- طريقة رش الانحلال الحراري: تتضمن رش محلول يحتوي على أملاح النحاس والكبريت على ركيزة ساخنة لتشكيل طبقة رقيقة من كبريتيد النحاس (I).
- طريقة الترسيب المشترك: تتضمن ترسيب أيونات النحاس والكبريت في محلول مائي باستخدام عامل ترسيب مناسب لتكوين كبريتيد النحاس (I).
- الطريقة الكهروكيميائية: تتكون من استخدام خلية كهروكيميائية لترسيب كبريتيد النحاس (I) على ركيزة من محلول يحتوي على أيونات النحاس والكبريت.
توفر هذه الطرق درجات متفاوتة من التحكم في حجم وشكل وخصائص جسيمات أو أغشية كبريتيد النحاس (I) الناتجة، مما يجعلها مفيدة لتطبيقات مختلفة.
كبريتيد النحاس (I) (Cu2S)
يعد كبريتيد النحاس (I) (Cu2S) مركبًا مفيدًا وله تطبيقات مختلفة في مجالات مختلفة. وهذه بعض استخداماته:
- الخلايا الكهروضوئية: تستخدم في صناعة الخلايا الكهروضوئية. تستخدم الخلايا الكهروضوئية لإنتاج الكهرباء.
- الأصباغ: تستخدم كصبغة في صناعة المنتجات المختلفة، بما في ذلك السيراميك والزجاج والبلاستيك. إنه يوفر لونًا أسود عميقًا يقاوم البهتان والعوامل الجوية.
- مواد التشحيم: تستخدم كمادة تشحيم في تطبيقات مختلفة بسبب انخفاض معامل الاحتكاك. إنه مفيد بشكل خاص في بيئات درجات الحرارة المرتفعة والضغط العالي.
- أشباه الموصلات: تستخدم كمادة شبه موصلة في التطبيقات الإلكترونية والإلكترونية الضوئية. ويتميز بخصائص بصرية وإلكترونية فريدة تجعله مناسبًا لمختلف التطبيقات، بما في ذلك الخلايا الكهروضوئية وأجهزة الاستشعار وأجهزة الكشف.
- مبيدات الفطريات: تستخدم كمبيد فطري في الزراعة لحماية المحاصيل من الأمراض الفطرية. وهو بديل فعال وبيئي لمبيدات الفطريات الكيميائية التقليدية.
- الأصباغ غير العضوية: تستخدم في صناعة الأصباغ غير العضوية. وتستخدم هذه الأصباغ في إنتاج الزجاج الملون والسيراميك والمينا. لونه الأسود العميق يقاوم البهتان والعوامل الجوية، مما يجعله خيارًا شائعًا للأصباغ طويلة الأمد.
أسئلة:
س: ما هو Cu2S؟
ج: Cu2S هي الصيغة الكيميائية لكبريتيد النحاس (I)، وهو مركب كبريتيد النحاس شائع الاستخدام في تطبيقات مختلفة بما في ذلك الخلايا الكهروضوئية والأصباغ وأشباه الموصلات ومبيدات الفطريات.
س: ماذا سينتج عن تسخين خليط من Cu2O و Cu2S؟
ج: سيؤدي تسخين خليط من Cu2O وCu2S إلى خليط من غاز النحاس وثاني أكسيد الكبريت، بالإضافة إلى أي بقايا غير متفاعلة من Cu2O أو Cu2S.
س: ما اسم مركب Cu2S ؟ ج: اسم مركب Cu2S هو كبريتيد النحاس (I).