Cobaltdisulfid

Kristallstruktur
Kristallstruktur von Cobalt(II)-sulfid
Vorlage:Farbe Co2+ 0 Vorlage:Farbe–Vorlage:Farbe S22−
Raumgruppe	Raumgruppe Pa3 (Raumgruppen-Nr. 205)Vorlage:Raumgruppe/205
Allgemeines
Name	Cobaltdisulfid
Andere Namen	Kobaltdisulfid
Verhältnisformel	CoS2
Kurzbeschreibung	schwarzer geruchloser Feststoff<ref name="GESTIS" />
Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer Vorlage:CASRN EG-Nummer (Listennummer) 682-014-2 ECHA-InfoCard 100.207.127 PubChem 19601219 ChemSpider 21247611 DrugBank Wikidata [[:d:|]]
Eigenschaften
Molare Masse	123,06 g·mol−1
Aggregatzustand	fest
Dichte	4,23 g·cm−3<ref name="GESTIS">Eintrag zu Vorlage:Linktext-Check in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFAVorlage:Abrufdatum (JavaScript erforderlich)</ref>
Löslichkeit	praktisch unlöslich in Wasser<ref name="GESTIS" />
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung<ref name="GESTIS" /> Gefahrensymbol Gefahrensymbol Achtung H- und P-Sätze H: 317​‐​410 P: 280​‐​302+352​‐​333+313<ref name="GESTIS" />
Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa).

Cobaltdisulfid ist eine chemische Verbindung aus der Gruppe der Cobaltverbindungen und Disulfide.

Vorkommen

Cobaltdisulfid kommt natürlich in Form des Minerals Cattierit vor.<ref>Cattierite (Mindat)</ref>

Gewinnung und Darstellung

Cobaltdisulfid lässt sich direkt aus den Elementen darstellen.<ref name="brauer">Georg Brauer (Hrsg.), unter Mitarbeit von Marianne Baudler u. a.: Handbuch der Präparativen Anorganischen Chemie. 3., umgearbeitete Auflage. Band II, Ferdinand Enke, Stuttgart 1978, ISBN 3-432-87813-3, S. 1667.</ref>

<math>\mathrm{Co + 2 \ S \longrightarrow CoS_2}</math>

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:<ref name="IS14"></ref>

<chem>CoS2 + Cl2 <-> CoCl2 + S2</chem>

Eigenschaften

Cobaltdisulfid ist ein schwarzer geruchloser nicht brennbarer Feststoff, welcher praktisch unlöslich in Wasser ist.<ref name="GESTIS" /> Er besitzt eine Kristallstruktur vom Pyrit-Typ (d. h. kubisches Kristallsystem, Raumgruppe Pa3 (Raumgruppen-Nr. 205)Vorlage:Raumgruppe/205, Gitterparameter a = 553,5 pm, in der Elementarzelle befinden sich vier Formeleinheiten<ref name="Lax">Jean D’Ans, Ellen Lax: Taschenbuch für Chemiker und Physiker. 3. Elemente, anorganische Verbindungen und Materialien, Minerale, Band 3. 4. Auflage, Springer, 1997, ISBN 978-3-540-60035-0, S. 388 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).</ref>). Cobaltdisulfid enthält entsprechend zu Eisendisulfid zweiwertige Cobaltionen und das Disulfidion S₂²⁻.<ref name='Holleman'>Arnold F. Holleman, Egon Wiberg, Nils Wiberg: Lehrbuch der Anorganischen Chemie. 102. Auflage. Walter de Gruyter, Berlin 2007, ISBN 978-3-11-017770-1, S. 1690.</ref> Er wird von nichtoxidierenden Säuren oder Alkalien nicht angegriffen und beim Erhitzen unter Luftabschluss spaltet sich Schwefel ab.<ref name="brauer" />

Unterhalb ihrer Curie-Temperatur von 124 K zeigt die Verbindung ferromagnetisches Verhalten.<ref name="IS14" />

Verwendung

Cobaltdisulfid wird als Katalysator bei organischen Synthesen verwendet.<ref name="brauer" />

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.<ref>Helen Cumberbatch, Jackson Geary, Samantha P. Macchi, Lillian N. Elam, John H. Taphouse, Dorina F. Sava Gallis, Noah B. Schorr: Facile synthesis of phase pure cobalt disulfide for primary molten salt batteries. In: Journal of Power Sources. Band 677, 2026, Artikel 239998, doi:10.1016/j.jpowsour.2026.239998.</ref>

Einzelnachweise

<references />

Vorlage:Klappleiste/Anfang Cobalt(II)-sulfid | Cobalt(II,III)-sulfid | Cobalt(III)-sulfid | Cobaltdisulfid Vorlage:Klappleiste/Ende