Сульфид цезия

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:

${\displaystyle {\mathsf {2\ Cs+S\ {\xrightarrow {100-130^{o}C}}\ Cs_{2}S}}}$

• Пропусканием сероводорода через раствор щёлочи:

${\displaystyle {\mathsf {2\ CsOH+H_{2}S\ {\xrightarrow {\ }}\ Cs_{2}S+2\ H_{2}O}}}$

• Взаимодействием избытка цезия и сульфида ртути с последующей отгонкой металлов:

${\displaystyle {\mathsf {2\ Cs+HgS\ {\xrightarrow {\ }}\ Cs_{2}S+Hg}}}$

• Разложением кристаллогидрата при нагревании:

${\displaystyle {\mathsf {Cs_{2}S\cdot 4H_{2}O\ {\xrightarrow[{-H_{2}O}]{200-250^{o}C}}\ Cs_{2}S\cdot 2H_{2}O\ {\xrightarrow[{-H_{2}O}]{>T}}\ Cs_{2}S}}}$

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:

${\displaystyle {\mathsf {S^{2-}+H_{2}O\ {\xrightarrow {\ }}\ HS^{-}+OH^{-}}}}$

• Реагирует с разбавленными сильными кислотами:

${\displaystyle {\mathsf {Cs_{2}S+2\ HCl\ {\xrightarrow {\ }}\ 2\ CsCl+H_{2}S\uparrow }}}$

• В реакции с концентрированной серной кислотой проявляются восстанавливающие свойства сульфида цезия:

${\displaystyle {\mathsf {Cs_{2}S+3\ H_{2}SO_{4}\ {\xrightarrow {\ }}\ 2\ CsHSO_{4}+SO_{2}\uparrow +S\downarrow +2\ H_{2}O}}}$

• Водные растворы медленно окисляются кислородом воздуха с образованием различных продуктов:

${\displaystyle {\mathsf {Cs_{2}S\ {\xrightarrow[{-CsOH}]{O_{2}}}\ {\begin{matrix}{\mathsf {S\downarrow }}\\{\mathsf {CsS_{n}}}\\{\mathsf {Cs_{2}S_{2}O_{3}}}\end{matrix}}}}}$

• В твёрдом состоянии окисляется до сульфата:

${\displaystyle {\mathsf {Cs_{2}S+2\ O_{2}\ {\xrightarrow {500^{o}C}}\ Cs_{2}SO_{4}}}}$

• При кипячении раствора с серой образуются полисульфиды:

${\displaystyle {\mathsf {Cs_{2}S+{\mathit {n}}S\ {\xrightarrow {100^{o}C}}\ Cs_{2}S_{n+1}}}}$

где n=2÷6.

• При пропускании сероводорода через раствор образуется гидросульфид:

${\displaystyle {\mathsf {Cs_{2}S+H_{2}S\ {\xrightarrow {\ }}\ 2CsHS}}}$

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.

Эта страница в последний раз была отредактирована 5 мая 2023 в 07:02.