硫化銅(I) (Cu2S) は黒色の固体化合物です。太陽電池や水素製造などのさまざまな産業用途で P 型半導体および触媒として使用されます。
| IUPAC名 | 硫化銅(1+) |
| 分子式 | Cu2S |
| CAS番号 | 22205-45-4 |
| 同義語 | 一硫化銅、硫化銅、硫化銅(1+)、硫化銅、硫化第二銅、硫化第一銅 |
| インチチ | InChI=1S/2Cu.S/q2*+1;-2 |
硫化銅(I)のモル質量
硫化銅(I)のモル質量は159.16 g/molです。モル質量は、化合物に存在する元素の原子質量を加算することによって計算される、物質 1 モルの質量です。硫化銅(I)は、2 つの銅原子と 1 つの硫黄原子で構成されており、それぞれがそれぞれの原子量を持っています。モル質量を知ることは、特定の反応に必要な物質の量を決定したり、化合物の実験式を見つけたりするなど、さまざまな化学計算において重要です。
硫化銅(I)の沸点
硫化銅(I)は1103℃という高い融点を持っていますが、明確な沸点はありません。これは、硫化銅(I)は高温に加熱すると沸騰せずに分解してしまうためです。硫化銅(I)の分解により銅ガスと硫化銅が生成され、これらを収集して分析できます。硫化銅(I)に沸点がないことは、加熱すると分解する多くの固体化合物にとって珍しいことではありません。
硫化銅(I)の融点
硫化銅(I)の融点は1103℃です。融点が高いのは、化合物の結晶格子構造における銅原子と硫黄原子間の強いイオン結合によるものです。硫化銅(I)は融点が高いため、p型半導体として機能する太陽電池などの高温用途に役立ちます。
硫化銅(I)の密度 g/ml
硫化銅(I)の密度は5.6 g/mLです。物質の密度は、単位体積あたりの物質の質量です。硫化銅(I)の高密度は、化合物中に存在する重原子とその結晶構造によるものです。硫化銅(I)は高密度であるため、セラミックやガラスの顔料など、さまざまな用途に役立ちます。
硫化銅(I)の分子量
硫化銅(I)の分子量は159.16 g/molです。分子量は、分子内のすべての原子の原子量の合計です。硫化銅(I)は、2つの銅原子と1つの硫黄原子からなる単純な化学式を持っているため、分子量の計算は比較的簡単です。化合物の分子量は、反応の化学量論の決定や化合物の分子式の確認など、さまざまな化学計算において重要です。
硫化銅(I)の構造
硫化銅(I)は面心立方(fcc)結晶格子構造を持っています。結晶構造は銅原子と硫黄原子で構成され、各銅原子は四面体配置で配置された 4 つの硫黄原子に囲まれています。銅原子と硫黄原子間の強いイオン結合により、高い融点を持つ安定した結晶構造が得られます。硫化銅(I)の結晶構造は、その物理的および化学的特性やさまざまな用途を理解するために重要です。
硫化銅(I)の式
硫化銅(I) の化学式は Cu2S で、この化合物が 2 つの銅原子と 1 つの硫黄原子で構成されていることを示します。化合物の式は、化合物に存在する元素と各元素の原子数に関する情報を提供します。硫化銅(I)の式は、化合物中の銅と硫黄のモル比を決定したり、化合物の実験式を求めたりするなど、さまざまな化学計算に役立ちます。
| 外観 | ソリッドブラック |
| 比重 | 5.6g/ml |
| 色 | 黒 |
| 匂い | 無臭 |
| モル質量 | 159.16 g/モル |
| 密度 | 5.6g/ml |
| 融合点 | 1103℃ |
| 沸点 | 加熱すると分解する |
| フラッシュドット | 適用できない |
| 水への溶解度 | 不溶性 |
| 溶解性 | 水や有機溶剤に不溶 |
| 蒸気圧 | 適用できない |
| 蒸気密度 | 適用できない |
| pKa | 適用できない |
| pH | 適用できない |
硫化銅(I) (Cu2S) 安全性と危険性
硫化銅(I) (Cu2S) は、安定で非反応性の固体化合物であるため、一般に安全に取り扱うことができると考えられています。ただし、他の化学物質と同様に、誤って暴露しないように注意して取り扱う必要があります。呼吸器系に炎症を引き起こす可能性があるため、化合物からの粉塵や蒸気の吸入は避けてください。硫化銅(I) (Cu2S) が皮膚に接触すると、炎症やアレルギー反応を引き起こす可能性があります。このため、取り扱う際には手袋やその他の保護具を着用する必要があります。誤って摂取した場合は、直ちに医師の診察を受けてください。環境への危険を防ぐために、適切な取り扱い、保管、廃棄手順に従う必要があります。
| ハザードシンボル | なし |
| セキュリティの説明 | 吸入や皮膚との接触を避けてください。防護服を着用してください。 |
| 国連識別番号 | 規制されていません |
| HSコード | 284290 |
| 危険等級 | 危険物として分類されていない |
| 梱包グループ | 適用できない |
| 毒性 | 低毒性 |
硫化銅(I) (Cu2S) の合成方法
硫化銅(I) (Cu2S) を合成するには、次のようないくつかの方法があります。
- 直接合成法: 不活性雰囲気中で高温で銅粉末を硫黄と反応させて硫化銅(I)を形成する方法です。
- ソルボサーマル法: これには、酢酸銅とチオ尿素の混合物を溶媒中で高温高圧で加熱して、硫化銅(I)の粒子を形成することが含まれます。
- 水熱法: これには、水溶液中で銅塩と硫黄を高温高圧で反応させて硫化銅(I)を形成することが含まれます。
- 化学気相成長法: 硫黄含有ガス環境中で銅含有前駆体を分解して硫化銅(I) フィルムを形成することが含まれます。
- スプレー熱分解法: これには、銅塩と硫黄を含む溶液を加熱した基板上にスプレーして硫化銅(I) の薄膜を形成することが含まれます。
- 共沈法: 適切な沈殿剤を使用して水溶液中で銅イオンと硫黄イオンを同時に沈殿させ、硫化銅(I) を形成します。
- 電気化学的方法: 電気化学セルを使用して、銅と硫黄イオンを含む溶液から硫化銅 (I) を基板上に堆積させることから構成されます。
これらの方法は、得られる硫化銅(I)粒子またはフィルムのサイズ、形状、特性をさまざまな程度に制御できるため、さまざまな用途に役立ちます。
硫化銅(I) (Cu2S)
硫化銅(I) (Cu2S) は、さまざまな分野でさまざまな用途に使用できる有用な化合物です。その用途の一部を次に示します。
- 太陽電池: 太陽電池の製造に使用されます。太陽電池は電気を生成するために使用されます。
- 顔料: セラミック、ガラス、プラスチックなどのさまざまな製品の製造に顔料として使用されます。色あせや風化に強い深い黒色を実現します。
- 潤滑剤：摩擦係数が低いため、さまざまな用途の潤滑剤として使用されます。これは、高温高圧環境で特に役立ちます。
- 半導体: 電子および光電子用途で半導体材料として使用されます。ユニークな光学的および電子的特性を備えているため、太陽電池、センサー、検出器などのさまざまな用途に適しています。
- 殺菌剤: 農業において真菌性疾患から作物を保護するための殺菌剤として使用されます。これは、従来の化学的殺菌剤に代わる効果的かつ環境に優しい代替品です。
- 無機顔料: 無機顔料の製造に使用されます。これらの顔料は、色ガラス、セラミック、エナメルの製造に使用されます。その深い黒色は色あせや風化に強く、長持ちする顔料として人気があります。
質問:
Q：Cu2Sとは何ですか？
A: Cu2S は硫化銅(I) の化学式で、太陽電池、顔料、半導体、殺菌剤などのさまざまな用途に一般的に使用される硫化銅化合物です。
Q: Cu2O と Cu2S の混合物を加熱すると何が起こりますか?
A: Cu2O と Cu2S の混合物を加熱すると、未反応の Cu2O または Cu2S が残り、銅ガスと二酸化硫黄の混合物が生成されます。
Q: Cu2S 化合物の名前は何ですか? A: Cu2S 化合物の名前は硫化銅(I)です。