CuS structure and bonding[edit]Copp

CuS structure and bonding[edit]
Copper sulfide crystallizes in the hexagonal crystal system, and this is the form of the mineral covellite. There is also an amorphous high pressure form [8] which on the basis of the Raman spectrum has been described as having a distorted covellite structure. An amorphous room temperature semiconducting form produced by the reaction of a Cu(II) ethylenediamine complex with thiourea has been reported, which transforms to the crystalline covellite form at 30 °C.[9]
The crystal structure of covellite has been reported several times,[10][11][12] and whilst these studies are in general agreement on assigning the space group P63/mmc there are small discrepancies in bond lengths and angles between them. The structure was described as "extraordinary" by Wells[13] and is quite different from copper(II) oxide, but similar to CuSe (klockmannite). The covellite unit cell contains 6 formula units (12 atoms)in which:

4 Cu atoms have tetrahedral coordination (see illustration).
2 Cu atoms have trigonal planar coordination (see illustration).
2 pairs of S atoms are only 207.1 pm apart [12] indicating the existence of an S-S bond (a disulfide unit).
the 2 remaining S atoms form trigonal planar triangles around the copper atoms, and are surrounded by five Cu atoms in a pentagonal bipyramid (see illustration).
The S atoms at each end of a disulfide unit are tetrahedrally coordinated to 3 tetrahedrally coordinated Cu atoms and the other S atom in the disulfide unit (see illustration).
The formulation of copper sulfide as CuIIS (i.e. containing no sulfur-sulfur bond) is clearly incompatible with the crystal structure, and also at variance with the observed diamagnetism [14] as a Cu(II) compound would have a d9 configuration and be expected to be paramagnetic.[5]
Studies using XPS[15][16][17][18] indicate that all of the copper atoms have an oxidation state of +1. This contradicts a formulation based on the crystal structure and obeying the octet rule that is found in many textbooks (e.g.[5][19]) describing CuS as containing both CuI and CuII i.e. (Cu+)2Cu2+(S2)2−S2−. An alternative formulation as (Cu+)3(S2−)(S2)− was proposed and supported by calculations.[20] The formulation should not be interpreted as containing radical anion, but rather that there is a delocalized valence "hole".[20][21] Electron paramagnetic resonance studies on the precipitation of Cu(II) salts indicates that the reduction of Cu(II) to Cu(I) occurs in solution.[

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

CuS โครงสร้างและพันธะ [แก้]ตกทองแดงซัลไฟด์ในระบบผลึกหกเหลี่ยม และนี่คือรูปแบบของ covellite แร่ มีแบบแรงดันสูงไป [8] ซึ่งตามสเปกตรัมรามันได้รับการอธิบายว่า มีโครงสร้างบิดเบี้ยว covellite แบบโลหะอุณหภูมิห้องไปผลิต โดยปฏิกิริยาของ ethylenediamine Cu(II) ซับซ้อนกับ thiourea ได้รายงาน ซึ่งแปลงไปยังแบบฟอร์ม covellite ผลึกที่อุณหภูมิ 30 องศาเซลเซียส [9]โครงสร้างผลึกของ covellite มีการรายงานหลาย ครั้ง, [10] [11] [12] และในขณะที่การศึกษาเหล่านี้อยู่ทั่วไปข้อตกลงเกี่ยวกับการกำหนดกลุ่มพื้นที่ P63/mmc มีความขัดแย้งเล็ก ๆ ในความยาวพันธะมุมระหว่างพวกเขา โครงสร้างถูกอธิบายว่า "ไม่ธรรมดา" โดยเวลส์ [13] และต่างจากออกไซด์ copper(II) แต่คล้ายกับอเบะโนะเอ็กสคิว (klockmannite) เซลล์หน่วย covellite ประกอบด้วย 6 สูตรหน่วย (12 อะตอม) ที่:อะตอม 4 cu มีประสานงาน tetrahedral (ดูภาพประกอบ)2 อะตอมของ cu มี trigonal planar ประสานงาน (ดูภาพประกอบ)2 คู่อะตอมของ S มีเฉพาะ 207.1 pm กัน [12] เพื่อแสดงการดำรงอยู่ของการพันธะ S-S (หน่วยซัลไฟด์)2 อะตอม S ที่เหลือแบบเหลี่ยม trigonal planar รอบอะตอมทองแดง และล้อมรอบ ด้วยอะตอม Cu ห้าในเป็นพีระมิดคู่ห้าเหลี่ยม (ดูภาพประกอบ)อะตอม S แต่ละด้านของหน่วยซัลไฟด์จะประสาน tetrahedrally 3 ประสาน tetrahedrally Cu อะตอมและอะตอมอื่น ๆ S ในหน่วยซัลไฟด์ (ดูภาพประกอบ)กำหนดของทองแดงซัลไฟด์เป็น CuIIS (เช่นประกอบด้วยพันธบัตรไม่มีซัลเฟอร์ซัลเฟอร์) ไม่ชัดเจนเข้ากันกับโครงสร้างผลึก และ๗.๒ diamagnetism สังเกต [14] เป็น Cu(II) เป็น สารประกอบจะมีการกำหนดค่า d9 และคาดว่าจะเป็น paramagnetic [5]ใช้ XPS [15] [16] [17] [18] การศึกษาบ่งชี้ว่า ทั้งหมดของอะตอมทองแดงมีการสถานะออกซิเดชันของ + 1 นี้ขัดกับหลักสูตรตามโครงสร้างผลึก และการเชื่อฟังกฎออกเตตที่พบในหลายตำรา (e.g.[5][19]) อธิบาย CuS เป็น CuI และ CuII เช่น (Cu +) 2Cu2 + 2−S2− (S2) การกำหนดทางเลือกเป็น (Cu+)3(S2−) (S2) −เสนอ และสนับสนุน โดยการคำนวณ [20 สูตร]ไม่ควรถูกแปลเป็นที่ประกอบด้วยประจุลบที่รุนแรง แต่ค่อนข้างที่มีวาเลนซ์ delocalized เป็นหลุม" [20] [21] ศึกษา paramagnetic ก้องอิเล็กตรอนในฝนของเกลือ Cu(II) บ่งชี้ว่า การลดลงของ Cu(II) กับ Cu(I) ที่เกิดขึ้นในโซลูชัน [

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

โครงสร้าง CUS และพันธะ [แก้ไข]
ทองแดงซัลไฟด์ตกผลึกในระบบผลึกหกเหลี่ยมและนี่คือรูปแบบของการ covellite แร่ นอกจากนี้ยังมีรูปแบบความดันสูงสัณฐาน [8] ซึ่งอยู่บนพื้นฐานของสเปกตรัมรามันได้รับการอธิบายว่ามีโครงสร้าง covellite บิดเบี้ยว รูปแบบสารกึ่งตัวนำอุณหภูมิห้องสัณฐานผลิตโดยปฏิกิริยาของ Cu (II) ที่ซับซ้อน ethylenediamine กับ thiourea ได้รับรายงานที่แปลงไปยังแบบฟอร์ม covellite ผลึกที่ 30 ° C. [9]
โครงสร้างผลึกของ covellite ได้รับรายงานหลายครั้ง [10] [11] [12] และในขณะที่การศึกษาเหล่านี้อยู่ในข้อตกลงทั่วไปเกี่ยวกับการกำหนดกลุ่มพื้นที่หน้า 63 / MMC มีความแตกต่างเล็ก ๆ ในความยาวพันธะและมุมระหว่างพวกเขา โครงสร้างอธิบายว่า "ไม่ธรรมดา" โดยเวลส์ [13] และค่อนข้างแตกต่างจากทองแดง (II) ออกไซด์ แต่คล้ายกับ Cuse (klockmannite) เซลล์หน่วย covellite มีหน่วยสูตร 6 (12 อะตอม) ซึ่ง:

4. Cu อะตอมมีการประสานงาน tetrahedral (ดูภาพประกอบ)
2. Cu อะตอมมีการประสานงานในแนวระนาบสามเหลี่ยม (ดูภาพประกอบ)
2 คู่ของอะตอม S เป็นเพียง 207.1 นออกจากกัน [12 ] แสดงให้เห็นการดำรงอยู่ของพันธบัตรเอสเอส (หน่วยซัลไฟด์). the
2 เหลือ S อะตอมในรูปแบบสามเหลี่ยมระนาบสามเหลี่ยมรอบอะตอมทองแดงและถูกล้อมรอบด้วยห้าอะตอม Cu ในพีระมิดคู่ห้าเหลี่ยม (ดูภาพประกอบ).
อะตอม S ที่ปลายแต่ละด้าน ของหน่วยซัลไฟด์มีการประสานงาน tetrahedrally 3 ประสานงาน tetrahedrally อะตอม Cu และ S อะตอมอื่น ๆ ในหน่วยซัลไฟด์ (ดูภาพประกอบ).
สูตรซัลไฟด์ทองแดงเป็น CuIIS (เช่นมีไม่มีพันธะกำมะถันกำมะถัน) เห็นได้ชัดว่าไม่เข้ากับโครงสร้างผลึก และยังขัดกับไดอะแมกเนติสังเกต [14] เป็น Cu (II) สารประกอบจะมีการกำหนดค่า D9 และคาดว่าจะ paramagnetic. [5]
การศึกษาโดยใช้ XPS [15] [16] [17] [18] แสดงถึง ว่าทั้งหมดของอะตอมทองแดงมีสถานะออกซิเดชันของ +1 นี้ขัดแย้งกับการกำหนดบนพื้นฐานของโครงสร้างผลึกและเชื่อฟังกฎออกเตตที่พบในตำราจำนวนมาก (เช่น [5] [19]) อธิบาย CUS เป็นที่มีทั้ง Cui และ CuII IE (Cu +) 2Cu2 + (S2) 2 S2- สูตรทางเลือก (Cu +) 3 (S2 -) (S2). - ได้รับการเสนอและการสนับสนุนจากการคำนวณ [20] สูตรไม่ควรตีความว่าเป็นที่มีประจุลบที่รุนแรง แต่ที่มีความจุ delocalized "หลุม". [20] [21] อิเลคตรอนศึกษา paramagnetic เสียงสะท้อนในการตกตะกอนของ Cu (II) เกลือแสดงให้เห็นว่าการลดลงของ Cu (II) เพื่อลูกบาศ์ก (i) ที่เกิดขึ้นในการแก้ปัญหา. [

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

เพราะโครงสร้างและพันธะ [ แก้ไข ]ทองแดงซัลไฟด์ตกผลึกในระบบผลึกหกเหลี่ยม และนี้คือรูปแบบของแร่โคเวลไลต์ . มีสัณฐานแบบความดันสูง [ 8 ] ซึ่งบนพื้นฐานของสเปกตรัมรามัน ได้อธิบายว่า มีการบิดเบือนโคเวลไลต์โครงสร้าง ห้องสำหรับอุณหภูมิกึ่งตัวนำแบบที่ผลิตโดยปฏิกิริยาของ Cu ( II ) ที่ซับซ้อนกับไทโอลลีนไดแอมได้รายงาน ซึ่งแปลงให้รูปแบบโคเวลไลต์ผลึก [ 9 ] ที่ 30 องศาโครงสร้างผลึกโคเวลไลต์ได้รับรายงานหลายครั้ง [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ] และในขณะที่การศึกษาเหล่านี้อยู่ในความตกลงทั่วไปว่าด้วยการกำหนดกลุ่มพื้นที่ p63 / MMC มีความแตกต่างเล็กน้อยในความยาวพันธะ และมุมระหว่างพวกเขา โครงสร้างที่ถูกอธิบายว่า " ไม่ธรรมดา " โดยบ่อ [ 13 ] และค่อนข้างแตกต่างจาก คอปเปอร์ ( II ) ออกไซด์ แต่คล้ายกับคูซ ( klockmannite ) หน่วยโคเวลไลต์เซลล์ประกอบด้วย 6 หน่วยสูตร ( 12 อะตอม ) ที่ :4 กับอะตอมได้ tetrahedral ประสานงาน ( ดูภาพประกอบ )2 ลบ อะตอมมีการประสานงานระนาบสามเหลี่ยม ( ดูภาพประกอบ )2 คู่ของอะตอมเป็นเพียง 207.1 PM กัน [ 12 ] แสดงการดำรงอยู่ของ s-s บอนด์ ( ไดหน่วย )ที่เหลือ 2 ของอะตอมสร้างรูปสามเหลี่ยมระนาบสามเหลี่ยมรอบ ทองแดง อะตอม และถูกล้อมรอบด้วยห้า Cu อะตอมในศตวรรษที่ 9 ก่อนคริสตกาล ( ดูภาพประกอบ )ของอะตอมที่ปลายแต่ละด้านของได tetrahedrally ประสานงานหน่วย 3 tetrahedrally ประสานงานกับอะตอม และอะตอมอื่น ๆในหน่วยไดซัลไฟด์ ( ดูภาพประกอบ )การกำหนดของทองแดงซัลไฟด์เป็น cuiis ( เช่นที่มีไม่มีกำมะถันกำมะถันพันธบัตร ) อย่างชัดเจน ผิดกับ โครงสร้างผลึกและยังที่แปรปรวนจากเดอะ ไลอ้อน คิง [ 14 ] เป็น Cu ( II ) ผสมจะมีค่าและเป็น D9 คาดว่าจะพาราแมกเนติก [ 5 ]การศึกษาการใช้ XPS [ 15 ] [ 16 ] [ 17 ] [ 18 ] ระบุว่าทั้งหมดของอะตอมทองแดงมีสถานะออกซิเดชันของ + 1 นี้ขัดแย้งกับสูตรตามโครงสร้างของผลึกและเชื่อฟังกฎออกเตตที่พบในตำราหลาย ( เช่น [ 5 ] [ 19 ] ) อธิบายถึงยูเอสเป็นที่มีทั้ง ชเว cuii ) และ ( Cu + + ) 2cu2 ( S2 ) −− 2 S2 . การกำหนดทางเลือก ( Cu + ) 3 ( S2 −− ) ( S2 ) ได้เสนอและได้รับการสนับสนุนโดยการคำนวณ [ 20 ] สูตรที่ไม่ควรถูกตีความว่าเป็น ที่มีประจุลบที่รุนแรง แต่นั่นคือ ถูกเคลื่อนย้ายเวเลนซ์ " รู " [ 20 ] [ 21 ] อิเล็กตรอนพาราแมกเนติกเรโซแนนซ์ในการศึกษาการตกตะกอนทองแดง ( II ) เกลือ พบว่า การลดลงของ Cu ( II ) Cu ( I ) เกิดขึ้นในสารละลาย .