Cobaltdisulfid
chemische Verbindung
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Cobaltdisulfid ist eine chemische Verbindung aus der Gruppe der Cobaltverbindungen und Disulfide.
| Kristallstruktur | |||||||||||||||||||
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| _ Co2+ _–_ S22− | |||||||||||||||||||
| Raumgruppe |
Raumgruppe Pa3 (Raumgruppen-Nr. 205) | ||||||||||||||||||
| Allgemeines | |||||||||||||||||||
| Name | Cobaltdisulfid | ||||||||||||||||||
| Andere Namen |
Kobaltdisulfid | ||||||||||||||||||
| Verhältnisformel | CoS2 | ||||||||||||||||||
| Kurzbeschreibung |
schwarzer geruchloser Feststoff[1] | ||||||||||||||||||
| Externe Identifikatoren/Datenbanken | |||||||||||||||||||
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| Eigenschaften | |||||||||||||||||||
| Molare Masse | 123,06 g·mol−1 | ||||||||||||||||||
| Aggregatzustand |
fest | ||||||||||||||||||
| Dichte |
4,23 g·cm−3[1] | ||||||||||||||||||
| Löslichkeit |
praktisch unlöslich in Wasser[1] | ||||||||||||||||||
| Sicherheitshinweise | |||||||||||||||||||
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| Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa). | |||||||||||||||||||
Vorkommen
Gewinnung und Darstellung
Cobaltdisulfid lässt sich direkt aus den Elementen darstellen.[3]
Es kann auch durch Einwirkung von Schwefelwasserstoff auf Cobalt(III)-komplexverbindungen gewonnen werden.
Einkristalle der Verbindung, mit einer Größe von 3 bis 4 mm und nahezu perfekten Kristallflächen, lassen sich durch eine mehrwöchige zyklische chemische Transportreaktion in einem 3-Zonen-Ofen, ausgehend von polykristallinem Cobaltdisulfid, einem geringen Schwefelzusatz sowie Chlor erhalten:[4]
![{\displaystyle {\mathrm {CoS} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}+{}\mathrm {Cl} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}\mathrel {\longleftrightarrow } {}\mathrm {CoCl} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}+{}\mathrm {S} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}}}](http://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/29494be0e6db63ca31c34a5dcb99d041a5821cd2)
Eigenschaften
Cobaltdisulfid ist ein schwarzer geruchloser nicht brennbarer Feststoff, welcher praktisch unlöslich in Wasser ist.[1] Er besitzt eine Kristallstruktur vom Pyrit-Typ (d. h. kubisches Kristallsystem, Raumgruppe Pa3 (Raumgruppen-Nr. 205), Gitterparameter a = 553,5 pm, in der Elementarzelle befinden sich vier Formeleinheiten[5]). Cobaltdisulfid enthält entsprechend zu Eisendisulfid zweiwertige Cobaltionen und das Disulfidion S22−.[6] Er wird von nichtoxidierenden Säuren oder Alkalien nicht angegriffen und beim Erhitzen unter Luftabschluss spaltet sich Schwefel ab.[3]
Unterhalb ihrer Curie-Temperatur von 124 K zeigt die Verbindung ferromagnetisches Verhalten.[4]
Verwendung
Cobaltdisulfid wird als Katalysator bei organischen Synthesen verwendet.[3]
Auf Grund der hohen Leitfähigkeit und Kapazität sowie großer thermischer Stabilität wird es für die Verwendung in verschiedenen elektrochemischen Anwendungsgebieten erforscht. Beispiele sind verschiedene Batterietypen wie Lithium-Ionen-Akkumulatoren, Lithium-Schwefel-Akkumulatoren, Natrium-Ionen-Akkumulatoren und als Kathodenmaterial in Thermalbatterien. Daneben sind auch Grätzel-Zellen und Superkondensatoren mögliche Anwendungsgebiete von Cobaltdisulfid.[7]