硫化亚铜是一种无机
硫化物,分子式为Cu2S,呈黑色或灰黑色,在自然界中形成
辉铜矿。硫化亚铜只有很窄的
化学计量变化范围:Cu1.997S至Cu2.000S。
硫化亚铜有两种形式,其中一种低温单斜形的结构复杂,称为低
辉铜矿,在一个晶格中有96个铜原子,有着
六边形结构,超过140°C也稳定。在这种结构中,有24个
晶体学上单独的铜原子,而且这种结构近似一个被铜原子和硫原子紧紧挤满的六边形结构。这种结构起初被指定为
斜方晶系,因为其有成对的
晶体。
硫化亚铜的另一种形式是一种
非整比化合物:
Cu1.96S(范围在 Cu1.934S至Cu1.965S之间),为248个铜原子和128硫原子在一个晶格中组成单斜结构,如
蓝辉铜矿Cu31S16。Cu2S和Cu1.96S在外观上十分相似,以致很难分清彼此。
由
化学计量的铜和硫混合物在
高真空封管内加热至400℃或由
硫化铜在氢和
硫化氢混合气流中加热至700℃而得,或者在
硫酸铜溶液中加入硫代硫酸钠溶液共热也可制得。Cu2S可由热的铜在
硫蒸气或硫化氢中反应制得。
铜粉在熔融的硫中快速反应生成Cu2S,但颗粒较粗的铜参加该反应则要求更高的温度,Cu2S与氧气反应生成
氧化亚铜和二氧化硫,
方程式为:
在
生产过程中,三分之二的熔融硫化亚铜会发生上述的氧化。氧化亚铜与没氧化的硫化亚铜反应生成铜单质: