Сульфид кобальта(II)

Сульфи́д ко́бальта(II) — бинарное неорганическое соединение, соль металла кобальта и сероводородной кислоты с химической формулой CoS, серые кристаллы, нерастворимые в воде.

Сульфид кобальта​(II)​
Кристаллическая структура $\mathrm{\beta <!--\; \beta \; -->}-<!--\; -\; -->\text{CoS}$${\ce {\beta-CoS}}$      Co2+          S2−
Общие
Систематическое наименование	Сульфид кобальта​(II)​
Традиционные названия	Сернистый кобальт
Хим. формула	CoS
Рац. формула	CoS
Физические свойства
Состояние	зелёные или красновато-бурые кристаллы
Молярная масса	91,00 г/моль
Плотность	5,45 г/см³
Термические свойства
Температура
• плавления	1100; 1118; 1180 °C
Классификация
Рег. номер CAS	1317-42-6
PubChem	14832
Рег. номер EINECS	215-273-3
SMILES	S=[Co]
InChI	InChI=1S/Co.S VRRFSFYSLSPWQY-UHFFFAOYSA-N
RTECS	GG332500
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.

Внешний вид вещества

Нахождение в природеПравить

В природе встречается минерал джайпурит — β-CoS с различными примесями.

ПолучениеПравить

Сплавлением порошка кобальта и серы:

$\mathsf{C}\mathsf{o}\mathsf{+}\mathsf{S}\stackrel{\mathsf{475}\mathsf{-<!--\; -\; -->}{\mathsf{700}}^{\mathsf{o}}\mathsf{C}}{\to }\mathsf{C}\mathsf{o}\mathsf{S}.$${\mathsf {Co+S\ {\xrightarrow {475-700^{o}C}}\ CoS}}.$ 

Осаждением растворимой соли двухвалентного кобальта, например, хлорида кобальта(II) гидросульфидом аммония, при этом образуется α-CoS:

$\mathsf{C}\mathsf{o}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{N}{\mathsf{H}}_{\mathsf{4}}\mathsf{H}\mathsf{S}\stackrel{}{\to }\mathsf{C}\mathsf{o}\mathsf{S}\downarrow <!--\; \downarrow \; -->\mathsf{+}\mathsf{N}{\mathsf{H}}_{\mathsf{4}}\mathsf{C}\mathsf{l}\mathsf{+}\mathsf{H}\mathsf{C}\mathsf{l}.$${\mathsf {CoCl_{2}+NH_{4}HS\ {\xrightarrow {}}\ CoS\downarrow +NH_{4}Cl+HCl}}.$ 

Осаждением растворимой соли двухвалентного кобальта кобальта сероводородом в растворе с уксусной кислотой:

$\mathsf{C}\mathsf{o}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{S}\stackrel{}{\to }\mathsf{C}\mathsf{o}\mathsf{S}\downarrow <!--\; \downarrow \; -->\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{H}\mathsf{C}\mathsf{l}.$${\mathsf {CoCl_{2}+H_{2}S\ {\xrightarrow {}}\ CoS\downarrow +2HCl}}.$ 

Восстановлением сульфата кобальта углеродом (коксом):

$\mathsf{C}\mathsf{o}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{C}\stackrel{\mathsf{T}}{\to }\mathsf{C}\mathsf{o}\mathsf{S}\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{C}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}.$${\mathsf {CoSO_{4}+2C\ {\xrightarrow {T}}\ CoS+2CO_{2}}}.$ 

Физические свойстваПравить

Сульфид кобальта(II) имеет несколько аллотропных модификаций:

• α-CoS, чёрный аморфный осадок.
• β-CoS, серые кристаллы, гексагональная сингония, пространственная группа P 6₃/mmc, параметры ячейки a = 0,3385, c = 0,5213 нм, Z = 2.
• γ-CoS, неустойчивая ромбоэдрическая модификация.

В виде порошка пирофорен.

Не растворяется в воде, р ПР = 19,75.

Химические свойстваПравить

Разлагается при сильном нагревании:

$\mathsf{C}\mathsf{o}\mathsf{S}\stackrel{{\mathsf{1160}}^{\mathsf{o}}\mathsf{C}}{\to }\mathsf{C}\mathsf{o}\mathsf{+}\mathsf{S}.$${\mathsf {CoS\ {\xrightarrow {1160^{o}C}}Co+S}}.$ 

Реагирует с разбавленными кислотами:

$\mathsf{C}\mathsf{o}\mathsf{S}\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{H}\mathsf{C}\mathsf{l}\stackrel{}{\to }\mathsf{C}\mathsf{o}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{S}\uparrow <!--\; \uparrow \; -->.$${\mathsf {CoS+2HCl\ {\xrightarrow {}}\ CoCl_{2}+H_{2}S\uparrow }}.$ 

Окисляется горячей концентрированной азотной кислотой:

$\mathsf{C}\mathsf{o}\mathsf{S}\mathsf{+}\mathsf{8}\mathsf{H}\mathsf{N}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\stackrel{{\mathsf{90}}^{\mathsf{o}}\mathsf{C}}{\to }\mathsf{C}\mathsf{o}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}\mathsf{8}\mathsf{N}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\uparrow <!--\; \uparrow \; -->\mathsf{+}\mathsf{4}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}.$${\mathsf {CoS+8HNO_{3}\ {\xrightarrow {90^{o}C}}\ CoSO_{4}+8NO_{2}\uparrow +4H_{2}O}}.$ 

Во влажном состоянии медленно окисляется кислородом воздуха:

$\mathsf{4}\mathsf{C}\mathsf{o}\mathsf{S}\mathsf{+}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{2}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\stackrel{\mathrm{\tau <!--\; \tau \; -->}}{\to }\mathsf{4}\mathsf{C}\mathsf{o}\mathsf{S}\mathsf{(}\mathsf{O}\mathsf{H}\mathsf{)}.$${\mathsf {4CoS+O_{2}+2H_{2}O\ {\xrightarrow {\tau }}\ 4CoS(OH)}}.$ 

При нагревании окисляется кислородом воздуха:

$\mathsf{6}\mathsf{C}\mathsf{o}\mathsf{S}\mathsf{+}\mathsf{10}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\stackrel{{\mathsf{680}}^{\mathsf{o}}\mathsf{C}}{\to }\mathsf{2}\mathsf{C}{\mathsf{o}}_{\mathsf{3}}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}\mathsf{6}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}.$${\mathsf {6CoS+10O_{2}\ {\xrightarrow {680^{o}C}}\ 2Co_{3}O_{4}+6SO_{2}}}.$ 

ПрименениеПравить

Применяется в органическом синтезе в качестве катализатора для гидрирования под давлением органических соединений.

ЛитератураПравить

• Химическая энциклопедия / Редкол.: Кнунянц И.Л. и др.. — М.: Советская энциклопедия, 1990. — Т. 2. — 671 с. — ISBN 5-82270-035-5.
• Справочник химика / Редкол.: Никольский Б.П. и др.. — 2-е изд., испр. — М.—Л.: Химия, 1966. — Т. 1. — 1072 с.
• Справочник химика / Редкол.: Никольский Б.П. и др.. — 3-е изд., испр. — Л.: Химия, 1971. — Т. 2. — 1168 с.
• 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.
• Рипан Р., Четяну И. Неорганическая химия. Химия металлов. — М.: Мир, 1972. — Т. 2. — 871 с.