Сульфид кальция

Сульфид кальция
Общие
Систематическое наименование	сульфид кальция
Традиционные названия	кальция сульфид, сернистый кальций
Хим. формула	CaS
Физические свойства
Состояние	белый гигроскопичный порошок
Молярная масса	72.143 г/моль
Плотность	2.59 г/см³
Термические свойства
Температура
• плавления	2525 °C
Мол. теплоёмк.	47,51 Дж/(моль·К)
Энтальпия
• образования	−476,98 кДж/моль
Химические свойства
Растворимость
• в воде	малорастворим
• в остальных веществах	нерастворим в спирте, реагирует с кислотами
Оптические свойства
Показатель преломления	2.137
Структура
Координационная геометрия	октаэдрическая (Ca2+); октаэдрическая (S2−)
Кристаллическая структура	кубическая (галит)
Классификация
Рег. номер CAS	20548-54-3
Безопасность
Пиктограммы ECB
NFPA 704	1 2 1
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.

Сульфид кальция — неорганическое бинарное химическое соединение с формулой CaS.

Получение

Известен минерал ольдгамит (англ. Oldhamite) состоящий из сульфида кальция с примесями магния, натрия, железа, меди. Кристаллы бледно-коричневого цвета, переходящего в тёмно-коричневый.

Прямой синтез из элементов:

[math]\displaystyle{ \mathsf{Ca + S ~\xrightarrow{150~^\circ C}\ CaS} }[/math]

Реакцией гидрида кальция в сероводороде:

[math]\displaystyle{ \mathsf{CaH_2 + H_2S ~\xrightarrow{500{-}600~^\circ C}\ CaS + 2H_2\uparrow} }[/math]

Из карбоната кальция:

[math]\displaystyle{ \mathsf{CaCO_3 + H_2S ~\xrightarrow{900~^\circ C}\ CaS + H_2O + CO_2\uparrow} }[/math]

Восстановлением сульфата кальция:

[math]\displaystyle{ \mathsf{CaSO_4 + 3C ~\xrightarrow{900~^\circ C}\ CaS + 2CO\uparrow + CO_2\uparrow} }[/math]

[math]\displaystyle{ \mathsf{CaSO_4 + 4CO ~\xrightarrow{600{-}800~^\circ C}\ CaS + 4CO_2\uparrow} }[/math]

Физические свойства

Белые кристаллы, кубическая гранецентрированная решётка типа NaCl (a=0.6008 нм). При плавлении разлагается. В кристалле каждый ион S²⁻ ион окружён октаэдром, состоящим из шести ионов Са²⁺, в то время как каждый ион Са²⁺ окружён шестью S²⁻ ионами.

Малорастворим в холодной воде, кристаллогидратов не образует. Как и многие другие сульфиды, сульфид кальция в присутствии воды подвергается гидролизу и имеет запах сероводорода.

Химические свойства

При нагревании разлагается на компоненты:

[math]\displaystyle{ \mathsf{CaS \ \xrightarrow{\gt 2450^oC} \ Ca+S} }[/math]

В кипящей воде полностью гидролизуется:

[math]\displaystyle{ \mathsf{CaS+2H_2O \ \xrightarrow{100^oC} \ Ca(OH)_2+H_2S\uparrow} }[/math]

Разбавленные кислоты вытесняют сероводород из соли:

[math]\displaystyle{ \mathsf{CaS+2HCl \ \rightarrow \ CaCl_2+H_2S\uparrow} }[/math]

Концентрированные кислоты-окислители окисляют сероводород:

[math]\displaystyle{ \mathsf{CaS+4HNO_3 \ \rightarrow \ Ca(NO_3)_2+S+2NO_2\uparrow +2H_2O} }[/math]

Сероводород - слабая кислота и может вытесняться из солей даже углекислым газом:

[math]\displaystyle{ \mathsf{CaS+CO_2+H_2O \ \rightarrow \ CaCO_3+H_2S\uparrow} }[/math]

При избытке сероводорода образуются гидросульфиды:

[math]\displaystyle{ \mathsf{CaS+H_2S \ \rightarrow \ Ca(HS)_2} }[/math]

Как и все сульфиды, сульфид кальция окисляется кислородом:

[math]\displaystyle{ \mathsf{CaS+2O_2 \ \xrightarrow{700-800^oC} \ CaSO_4} }[/math]

Применение

Применяют для приготовления люминофоров, а также в кожевенной промышленности для удаления волос со шкур, также применяется в медицинской промышленности в качестве гомеопатического средства.