Compuesto · Sales binarias
Sulfuro de cobre (II) (CuS)
También llamado covelita
Elementos que lo forman
Datos de sulfuro de cobre (ii)
- Fórmula química
- CuS
- Masa molar
- 95,611 g/mol
- Punto de fusión
- se descompone a ~500 °C °C
- Punto de ebullición
- se descompone antes de hervir °C
- Densidad
- 4,76 g/cm³
- Solubilidad en agua
- prácticamente insoluble (Kps = 6 × 10⁻³⁷)
- Aspecto
- sólido cristalino negro azulado; superficie iridiscente al exponerse al aire
- pH típico
- neutro (sal poco soluble)
- Número CAS
- 1317-40-4
- Peligrosidad (GHS)
- GHS09 (peligroso para vida acuática); irritante por polvo
Estructura e identificadores de sulfuro de cobre (ii)
- Nombre IUPAC (internacional)
- copper sulfide
- Número CAS
- 1317-40-4
- SMILES
- [S-2].[Cu+2]
- InChIKey
- OMZSGWSJDCOLKM-UHFFFAOYSA-N
¿Qué es sulfuro de cobre (ii)?
El sulfuro de cobre (II), conocido también como covelita, es un compuesto inorgánico clasificado como una sal binaria. Es relevante por su presencia en la naturaleza como mineral y su uso en diversas aplicaciones industriales. Su fórmula química es CuS y está compuesto por cobre y azufre. Este compuesto es de interés tanto para la minería como para la investigación en materiales avanzados.
Nombres y nomenclatura de sulfuro de cobre (ii)
- Nomenclatura IUPAC
- sulfuro de cobre(II)
- Nomenclatura Stock
- sulfuro de cobre(II)
- Sistemática
- monosulfuro de cobre
- Tradicional
- sulfuro cúprico
- Nombre común
- covellita (mineral natural), sulfuro de cobre
Estructura y enlace
El sulfuro de cobre (II) presenta enlaces iónicos entre los iones de cobre y azufre. La estructura cristalina del CuS es notable por su disposición hexagonal, lo que le confiere ciertas propiedades eléctricas y ópticas. Este compuesto es no polar debido a la naturaleza de sus enlaces y su estructura simétrica.
Propiedades
Propiedades físicas
El sulfuro de cobre (II) es un sólido de color negro azulado, sin olor característico. Su densidad es aproximadamente 4.76 g/cm³. No tiene un punto de fusión definido, ya que se descompone antes de fundirse, y es insoluble en agua.
Propiedades químicas
El CuS es químicamente estable bajo condiciones normales, pero reacciona con ácidos fuertes liberando sulfuro de hidrógeno. No es inflamable, pero puede liberar gases tóxicos al calentarse. Es un compuesto relativamente inerte, lo que limita su reactividad.
Cómo se obtiene
El sulfuro de cobre (II) se obtiene principalmente a partir de la reacción directa entre cobre y azufre a altas temperaturas. En la naturaleza, se encuentra como el mineral covelita, que se extrae y procesa para obtener cobre metálico y otros compuestos de cobre.
Reacciones principales de sulfuro de cobre (ii)
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Formación por precipitación
Cu²⁺ (aq) + S²⁻ (aq) → CuS (s, negro)↓
El CuS precipita en cuanto se mezclan iones Cu²⁺ y S²⁻ en disolución acuosa. Es uno de los precipitados más insolubles conocidos (Kps ≈ 6 × 10⁻³⁷), lo que se usa en análisis cualitativo para separar Cu²⁺.
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Tostación industrial (extracción del cobre)
2 CuS + 3 O₂ → 2 CuO + 2 SO₂↑
En metalurgia, los minerales sulfurados de cobre (calcopirita, covellita) se tuestan al aire para convertirlos en óxidos, que luego se reducen con coque para obtener cobre metálico. Subproducto importante: SO₂ para fabricar H₂SO₄.
Para qué sirve sulfuro de cobre (ii)
Industria minera
El sulfuro de cobre (II) es importante en la industria minera como mineral de cobre. Se extrae y procesa para obtener cobre metálico, que se utiliza en la fabricación de cables eléctricos y componentes electrónicos.
Semiconductores
CuS se investiga en el campo de los semiconductores debido a sus propiedades eléctricas únicas. Se utiliza en la fabricación de células solares y dispositivos fotovoltaicos por su capacidad para absorber luz.
Pigmentos
Históricamente, el sulfuro de cobre (II) se ha utilizado como pigmento en cerámicas y vidrios debido a su color negro azulado intenso, proporcionando tonos oscuros y profundos a los materiales.
Seguridad y manejo
El sulfuro de cobre (II) es tóxico si se inhala o ingiere. Se recomienda manipularlo con guantes y protección ocular en un área bien ventilada. La normativa de seguridad indica el uso de equipo de protección personal para evitar el contacto directo y la inhalación de polvo o vapores.
Curiosidades
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El mineral covelita, que es sulfuro de cobre (II), fue descubierto en 1832 por el mineralogista italiano Niccolò Covelli, de quien recibe su nombre.
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En la naturaleza, la covelita es bastante rara y se encuentra principalmente en depósitos hidrotermales junto con otros minerales de cobre.
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CuS ha sido objeto de estudio en nanotecnología por sus propiedades eléctricas, lo que podría revolucionar la industria de los dispositivos electrónicos.
Compuestos relacionados
Descargas relacionadas
Errores frecuentes en exámenes (EBAU / ESO)
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⚠Confundir Cu₂S (sulfuro cuproso) con CuS (sulfuro cúprico).
Cu₂S: sulfuro de cobre(I), Cu en estado +1, color gris-negro, mineral calcosita. CuS: sulfuro de cobre(II), Cu en estado +2, color negro azulado, mineral covellita. Diferencias prácticas y mineralógicas claras; cuidado con la nomenclatura «-oso» (Cu(I)) frente a «-ico» (Cu(II)).
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⚠Decir que el CuS se disuelve en ácidos fuertes diluidos.
El CuS es extraordinariamente insoluble (Kps ≈ 10⁻³⁷): ácidos diluidos como HCl no lo disuelven. Solo se disuelve en ácidos oxidantes (HNO₃ concentrado o agua regia): 3 CuS + 8 HNO₃ → 3 Cu(NO₃)₂ + 3 S + 2 NO + 4 H₂O. Aprovecha esta resistencia para la identificación analítica.
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⚠Pensar que el CuS y el CuSO₄ tienen propiedades similares «porque comparten Cu y S».
Son compuestos completamente distintos. CuS: sulfuro, S²⁻, insoluble, negro. CuSO₄: sulfato, SO₄²⁻, muy soluble, color azul intenso. El estado de oxidación del azufre cambia (-2 vs +6) y eso modifica radicalmente la química.