Сероводород

4.4

Средняя оценка: 4.4

Всего получено оценок: 542.

При нагревании сера реагирует с водородом. Образуется ядовитый газ с резким запахом – сероводород. По-другому называется сернистым водородом, сульфидом водорода, дигидросульфидом.

Строение

Сернистый водород – это бинарное соединение серы и водорода. Формула сероводорода – H₂S. Строение молекулы аналогично строению молекулы воды. Однако сера образует с водородом не водородную, а ковалентную полярную связь. Это связано с тем, что в отличие от атома кислорода атом серы больше по объёму, имеет меньшую электроотрицательность и меньшую плотность заряда.

Получение

Сульфид водорода встречается в природе редко. В небольших концентрациях входит в состав попутных, природных, вулканических газов. Моря и океаны содержат сероводород на больших глубинах. Например, сернистый водород находится на глубине 200 метров в Чёрном море. Кроме того, сероводород выделяется при гниении белков, содержащих серу.

В промышленности получают несколькими способами:

реакцией кислот с сульфидами:
FeS + 2HCl → FeCl₂ + H₂S;
воздействием воды на сульфид алюминия:
Al₂S₃ + 6H₂O → 2Al(OH)₃ + 3H₂S;
сплавлением серы с парафином:
С₁₈Н₃₈ + 18S → 18H₂S + 18С.

Наиболее чистый газ получается при прямом взаимодействии водорода и серы. Реакция протекает при 600°С.

Физические свойства

Дигидросульфид – бесцветный газ с запахом протухших яиц и сладковатым вкусом. Это ядовитое вещество, опасное в больших концентрациях. Благодаря молекулярному строению в обычных условиях сернистый водород не сжижается.

Общие физические свойства сернистого водорода:

плохо растворяется в воде;
проявляет свойства сверхпроводника при температуре -70°С и давлении 150ГПа;
огнеопасен;
растворяется в этаноле;
сжижается при -60,3°С;
превращается в твёрдое вещество при -85,6°С;
плавится при -86°С;
кипит при -60°С;
разлагается на простые вещества (серу и водород) при 400°С.

При обычных условиях можно приготовить раствор сероводорода (сероводородную воду). Однако сернистый водород не вступает в реакцию с водой. На воздухе раствор быстро окисляется и мутнеет из-за выделения серы. Сероводородная вода проявляет слабые свойства кислоты.

Химические свойства

Сернистый водород – мощный восстановитель. Основные химические свойства вещества описаны в таблице.

Реакция	Описание	Уравнение
С кислородом	Горит на воздухе голубым пламенем с образованием диоксида серы. При недостатке кислорода образуется сера и вода	– 2H₂S + 4O₂ → 2H₂O + 2SO₂; – 2H₂S + O₂ → 2S + 2H₂O
С окислителями	Окисляется до диоксида серы или серы	– 3H₂S + 4HClO₃ → 3H₂SO₄ + 4HCl; – 2H₂S + SO₂ → 2H₂O + 3S; – 2H₂S + H₂SO₃ → 3S + 3H₂O
Со щелочами	При избытке щёлочи образуются средние соли, при отношении 1:1 – кислые	– H₂S + 2NaOH → Na₂S + 2H₂O; – H₂S + NaOH → NaHS + H₂O
Диссоциации	Ступенчато диссоциирует в растворе	– H₂S ⇆ H⁺ + HS^–; – HS^– ⇆ H⁺ + S^2-
Качественная	Образование чёрного осадка – сульфида свинца	H₂S + Pb(NO₃)₂ → PbS↓ + 2HNO₃

Сернистый водород – токсичный газ, поэтому его применение ограниченно. Большая часть производимого сероводорода используется в промышленной химии для производства серы, сульфида, серной кислоты.

Что мы узнали?

Из темы урока узнали о строении, получении и свойствах сероводорода или сернистого водорода. Это бесцветный газ с неприятным запахом. Является токсичным веществом. Образует сероводородную воду, не вступая во взаимодействие с водой. В реакциях проявляет свойства восстановителя. Реагирует с кислородом воздуха, сильными окислителями (оксидами, кислородными кислотами), со щелочами. Диссоциирует в растворе в два этапа. Сернистый водород используется в химической промышленности для изготовления производных веществ.