Сульфид цезия — бинарное неорганическое химическое соединение цезия с серой с химической формулой Cs2S. Тёмно-красные кристаллы. Образует кристаллогидрат Cs2S·4H2O.
Получение
- Прямой синтез из элементов:
2 C s + S → 100 − 130 o C C s 2 S {displaystyle {mathsf {2 Cs+S {xrightarrow {100-130^{o}C}} Cs_{2}S}}}
- Пропусканием сероводорода через раствор щёлочи:
2 C s O H + H 2 S → C s 2 S + 2 H 2 O {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:
2 C s + H g S → C s 2 S + H g {displaystyle {mathsf {2 Cs+HgS {xrightarrow { }} Cs_{2}S+Hg}}}
- Разложением кристаллогидрата при нагревании:
C s 2 S ⋅ 4 H 2 O → − H 2 O 200 − 250 o C C s 2 S ⋅ 2 H 2 O → − H 2 O > T C s 2 S {displaystyle {mathsf {Cs_{2}Scdot 4H_{2}O {xrightarrow[{-H_{2}O}]{200-250^{o}C}} Cs_{2}Scdot 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:
S 2 − + H 2 O → H S − + O H − {displaystyle {mathsf {S^{2-}+H_{2}O {xrightarrow { }} HS^{-}+OH^{-}}}}
- Реагирует с разбавленными сильными кислотами:
C s 2 S + 2 H C l → 2 C s C l + H 2 S ↑ {displaystyle {mathsf {Cs_{2}S+2 HCl {xrightarrow { }} 2 CsCl+H_{2}Suparrow }}}
- В реакции с концентрированной серной кислотой проявляются восстанавливающие свойства сульфида цезия:
C s 2 S + 3 H 2 S O 4 → 2 C s H S O 4 + S O 2 ↑ + S ↓ + 2 H 2 O {displaystyle {mathsf {Cs_{2}S+3 H_{2}SO_{4} {xrightarrow { }} 2 CsHSO_{4}+SO_{2}uparrow +Sdownarrow +2 H_{2}O}}}
- Водные растворы медленно окисляются кислородом воздуха с образованием различных продуктов:
C s 2 S → − C s O H O 2 S ↓ C s S n C s 2 S 2 O 3 {displaystyle {mathsf {Cs_{2}S {xrightarrow[{-CsOH}]{O_{2}}} {egin{matrix}{mathsf {Sdownarrow }}{mathsf {CsS_{n}}}{mathsf {Cs_{2}S_{2}O_{3}}}end{matrix}}}}}
- В твёрдом состоянии окисляется до сульфата:
C s 2 S + 2 O 2 → 500 o C C s 2 S O 4 {displaystyle {mathsf {Cs_{2}S+2 O_{2} {xrightarrow {500^{o}C}} Cs_{2}SO_{4}}}}
- При кипячении раствора с серой образуются полисульфиды:
C s 2 S + n S → 100 o C C s 2 S n + 1 {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:
C s 2 S + H 2 S → 2 C s H S {displaystyle {mathsf {Cs_{2}S+H_{2}S {xrightarrow { }} 2CsHS}}}
Главная