Уравнение реакции сульфида кальция с соляной кислотой

Сульфид кальция: способы получения и химические свойства

Сульфид кальция CaS — соль щелочноземельного металла кальция и сероводородной кислоты. Белый, при плавлении разлагается. Мало растворяется в холодной воде. Восстановитель.

Относительная молекулярная масса Mr = 72,14; относительная плотность для тв. и ж. состояния d = 2,59; t_пл = 2450º C разлагается.

Способ получения

1. Сульфид кальция можно получить путем взаимодействия кальция и серы при температуре 150º C:

Ca + S = CaS

2. При взаимодействии с сероводородной кислотой гидрид кальция при температуре 500 — 600º C образует сульфид кальция и водород:

3. При температуре 900º C карбонат кальция реагирует с сероводородной кислотой . Взаимодействие карбоната кальция с сероводородной кислотой приводит к образованию сульфида кальция, углекислого газа и воды:

4. Сульфат кальция при 900º С реагирует с углеродом и образует сульфид кальция и угарный газ или углекислый газ:

CaSO₄ + 4C = CaS + 4CO

5. В результате реакции между сульфатом кальция и угарным газом при 600 — 800º С происходит образование сульфида кальция и углекислого газа:

CaSO₄ + 4CO = CaS + 4CO₂

Качественная реакция

Качественная реакция на сульфид кальция — взаимодействие его с хлоридом меди, в результате реакции происходит образование черного осадка:

1. При взаимодействии с хлоридом меди , сульфид кальция образует осадок сульфид меди и хлорид кальция:

CuCl₂ + CaS = CuS↓ + CaCl₂

Химические свойства

1. Сульфид кальция разлагается при температуре выше 2450º С с образованием кальция и серы:

CaS = Ca + S

2. Сульфид кальция может реагировать с простыми веществами :

2.1. Сульфид кальция реагирует с кислородом при температуре 700 — 800º C. При этом образуется сульфат кальция:

3. Сульфид кальция вступает в реакцию со многими сложными веществами :

3.1. Сульфид кальция способен реагировать со многими кислотами :

3.1.1. Сульфид кальция реагирует с разбавленной хлороводородной кислотой . Взаимодействие сульфида кальция с хлороводородной кислотой приводит к образованию хлорида кальция и газа сероводорода:

CaS + 2HCl = CaCl₂ + H₂S↑

3.1.2. При взаимодействии сульфида кальция с концентрированной азотной кислотой выделяются нитрат кальция, газ оксид азота, сера и вода:

3.1.3 . Взаимодействуя с насыщенной сероводородной кислотой при комнатной температуре твердый сульфид кальция образует гидросульфид кальция:

Гидролиз сульфида кальция

CaS — соль образованная сильным основанием и слабой кислотой, поэтому реакция гидролиза протекает по аниону.

Первая стадия (ступень) гидролиза

Молекулярное уравнение
2CaS + 2HOH ⇄ Ca(HS)₂ + Ca(OH)₂

Полное ионное уравнение
2Ca 2+ + 2S 2- + 2HOH ⇄ Ca 2+ + 2HS — + Ca 2+ + 2OH —

Сокращенное (краткое) ионное уравнение
S 2- + HOH ⇄ HS — + OH —

Вторая стадия (ступень) гидролиза

Полное ионное уравнение
Ca 2+ + 2HS — + 2HOH ⇄ 2H₂S + Ca 2+ + 2OH —

Сокращенное (краткое) ионное уравнение
HS — + HOH ⇄ H₂S + OH —

Среда и pH раствора сульфида кальция

В результате гидролиза образовались гидроксид-ионы (OH — ), поэтому раствор имеет щелочную среду (pH > 7).

Сульфид кальция

Сульфид кальция
Систематическое наименование	сульфид кальция
Традиционные названия	кальция сульфид, сернистый кальций
Хим. формула	CaS
Состояние	белый гигроскопичный порошок
Молярная масса	72.143 г/моль
Плотность	2.59 г/см³
Температура
• плавления	2525 °C
Мол. теплоёмк.	47,51 Дж/(моль·К)
Энтальпия
• образования	−476,98 кДж/моль
Растворимость
• в воде	малорастворим
• в остальных веществах	нерастворим в спирте, реагирует с кислотами
Показатель преломления	2.137
Координационная геометрия	октаэдрическая (Ca 2+ ); октаэдрическая (S 2− )
Кристаллическая структура	кубическая (галит)
Рег. номер CAS	20548-54-3
PubChem	30182
Рег. номер EINECS	243-873-5
SMILES
ChEBI	81055
ChemSpider	28030
Пиктограммы ECB
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.

Сульфид кальция — неорганическое бинарное химическое соединение с формулой CaS.

Содержание

• 1 Получение
• 2 Физические свойства
• 3 Химические свойства
• 4 Применение

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:

Ca + S → 150∘C CaS

Реакцией гидрида кальция в сероводороде:

Из карбоната кальция:

Восстановлением сульфата кальция:

CaSO₄ + 3C → 900∘C CaS + 2CO + CO₂ CaSO₄ + 4CO → 600−800∘C CaS + 4CO₂

Физические свойства

Белые кристаллы, кубическая гранецентрированная решётка типа NaCl (a=0.6008 нм). При плавлении разлагается. В кристалле каждый ион S 2− ион окружён октаэдром, состоящим из шести ионов Ca 2+ , в то время как каждый ион Ca 2+ окружён шестью S 2− 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:

CaS → >2450oC Ca + S

В кипящей воде полностью гидролизуется:

Разбавленные кислоты вытесняют сероводород из соли:

Концентрированные кислоты-окислители окисляют сероводород:

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

При избытке сероводорода образуются гидросульфиды:

Как и все сульфиды, сульфид кальция окисляется кислородом:

Применение

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