Сульфид кальция

Сульфид кальция
Общие
Систематическое наименование	сульфид кальция
Традиционные названия	кальция сульфид, сернистый кальций
Химическая формула	CaS
Физические свойства
Состояние (ст. усл.)	белый гигроскопичный порошок
Молярная масса	72.143 г/моль
Плотность	2.59 г/см³
Термические свойства
Температура плавления	2525 °C
Молярная теплоёмкость (ст. усл.)	47,51 Дж/(моль·К)
Энтальпия образования (ст. усл.)	−476,98 кДж/моль
Химические свойства
Растворимость в воде	малорастворим
Растворимость 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
Регистрационный номер EC	243-873-5
Безопасность
Токсичность	1 2 1

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 темно-коричневый.

Прямой синтез из элементов:

$~\mathsf{Ca+S \ \xrightarrow{150^oC} \ CaS}$

Реакцией гидрида кальция в сероводороде:

$~\mathsf{CaH_2+H_2S \ \xrightarrow{500-600^oC} \ CaS+2H_2}$

Из карбоната кальция:

$~\mathsf{CaCO_3+H_2S \ \xrightarrow{900^oC} \ CaS+H_2O+CO_2}$

Восстановлением сульфата кальция:

$~\mathsf{CaSO_4+C \ \xrightarrow{900^oC} \ CaS+2CO+CO_2}$

$~\mathsf{CaSO_4+4CO \ \xrightarrow{600-800^oC} \ CaS+4CO_2}$

Физические свойства

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

$~\mathsf{CaS \ \xrightarrow{>2450^oC} \ Ca+S}$

В кипящей воде полностью гидролизуется:

$~\mathsf{CaS+2H_2O \ \xrightarrow{100^oC} \ Ca(OH)_2+H_2S}$

Разбавленные кислоты вытесняют сероводород из соли:

$~\mathsf{CaS+2HCl \ \rightarrow \ CaCl_2+H_2S}$

Концентрированные кислоты-окислители окисляют сероводород:

$~\mathsf{CaS+4HNO_3 \ \rightarrow \ Ca(NO_3)_2+S+2NO_2+2H_2O}$

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

$~\mathsf{CaS+CO_2+H_2O \ \rightarrow \ CaCO_3+H_2S}$

При избытке сероводорода образуются гидросульфиды:

$~\mathsf{CaS+H_2S \ \rightarrow \ Ca(HS)_2}$

Как и все сульфиды, сульфид кальция окисляется кислородом:

$~\mathsf{CaS+2O_2 \ \xrightarrow{700-800^oC} \ CaSO_4}$

Применение

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