Сульфид кальция

Сульфид кальция — неорганическое бинарное химическое соединение с формулой CaS.

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
PubChem	10197613
Рег. номер EINECS	243-873-5
SMILES	[S-2].[Ca+2]
InChI	InChI=1S/Ca.S/q+2;-2 AGVJBLHVMNHENQ-UHFFFAOYSA-N
ChEBI	81055
ChemSpider	28030
Безопасность
Пиктограммы ECB
NFPA 704	1 2 1
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.
Медиафайлы на Викискладе

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:

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

Реакцией гидрида кальция в сероводороде:

${\mathsf {CaH_{2}+H_{2}S~\xrightarrow {500{-}600~^{\circ }C} \ CaS+2H_{2}\uparrow }}$

Из карбоната кальция:

${\mathsf {CaCO_{3}+H_{2}S~\xrightarrow {900~^{\circ }C} \ CaS+H_{2}O+CO_{2}\uparrow }}$

Восстановлением сульфата кальция:

${\mathsf {CaSO_{4}+3C~\xrightarrow {900~^{\circ }C} \ CaS+2CO\uparrow +CO_{2}\uparrow }}$

${\mathsf {CaSO_{4}+4CO~\xrightarrow {600{-}800~^{\circ }C} \ CaS+4CO_{2}\uparrow }}$

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:

${\mathsf {CaS\ {\xrightarrow {>2450^{o}C}}\ Ca+S}}$

В кипящей воде полностью гидролизуется:

${\mathsf {CaS+2H_{2}O\ \xrightarrow {100^{o}C} \ Ca(OH)_{2}+H_{2}S\uparrow }}$

Разбавленные кислоты вытесняют сероводород из соли:

${\mathsf {CaS+2HCl\ \rightarrow \ CaCl_{2}+H_{2}S\uparrow }}$

Концентрированные кислоты-окислители окисляют сероводород:

${\mathsf {CaS+4HNO_{3}\ \rightarrow \ Ca(NO_{3})_{2}+S+2NO_{2}\uparrow +2H_{2}O}}$

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

${\mathsf {CaS+CO_{2}+H_{2}O\ \rightarrow \ CaCO_{3}+H_{2}S\uparrow }}$

При избытке сероводорода образуются гидросульфиды:

${\mathsf {CaS+H_{2}S\ \rightarrow \ Ca(HS)_{2}}}$

Как и все сульфиды, сульфид кальция окисляется кислородом:

${\mathsf {CaS+2O_{2}\ {\xrightarrow {700-800^{o}C}}\ CaSO_{4}}}$

Применение

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