Сульфид цезия

Сульфид цезия
Общие
Систематическое наименование	Сульфид цезия
Традиционные названия	Cернистый цезий
Химическая формула	Cs2S
Физические свойства
Состояние (ст. усл.)	Тёмно-красные кристаллы
Молярная масса	297,88 г/моль
Термические свойства

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:

$~\mathsf{2\ Cs + S \ \xrightarrow{100-130^oC}\ Cs_2S}$

• Пропусканием сероводорода через раствор щёлочи:

$~\mathsf{2\ CsOH + H_2S \ \xrightarrow{\ }\ Cs_2S + 2\ H_2O}$

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

$~\mathsf{2\ Cs + HgS \ \xrightarrow{\ }\ Cs_2S + Hg}$

• Разложением кристаллогидрата при нагревании:

$~\mathsf{Cs_2S\cdot 4H_2O \ \xrightarrow[-H_2O]{200-250^oC}\ Cs_2S\cdot 2H_2O \ \xrightarrow[-H_2O]{>T}\ Cs_2S }$

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:

$~\mathsf{S^{2-} + H_2O \ \xrightarrow{\ }\ HS^- + OH^- }$

• Реагирует с разбавленными сильными кислотами:

$~\mathsf{Cs_2S + 2\ HCl \ \xrightarrow{\ }\ 2\ CsCl + H_2S\uparrow }$

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

$~\mathsf{Cs_2S + 3\ H_2SO_4 \ \xrightarrow{\ }\ 2\ CsHSO_4 + SO_2\uparrow + S\downarrow + 2\ H_2O }$

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

$~\mathsf{Cs_2S \ \xrightarrow[-CsOH]{O_2}\ \begin{matrix} \mathsf{{S\downarrow}} \\ \mathsf{{CsS_n}} \\ \mathsf{{Cs_2S_2O_3}} \end{matrix} }$

• В твёрдом состоянии окисляется до сульфата:

$~\mathsf{Cs_2S + 2\ O_2 \ \xrightarrow{500^oC}\ Cs_2SO_4}$

• При кипячении раствора с серой образуются полисульфиды:

$~\mathsf{Cs_2S + \mathit{{n}} S \ \xrightarrow{100^oC}\ Cs_2S_{{n+1}}}$

где n=2÷6.

• При пропускании сероводорода через раствор образуется гидросульфид:

$~\mathsf{Cs_2S + H_2S \ \xrightarrow{\ }\ Cs_2S_{{n+1}}}$

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