Сероводород

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.

Строение сероводорода

Рис. 1. Строение сероводорода.

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.

Сероводородная вода

Рис. 2. Сероводородная вода.

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+ + S2-

Качественная

Образование чёрного осадка – сульфида свинца

H2S + Pb(NO3)2 → PbS↓ + 2HNO3

Горение сероводорода

Рис. 3. Горение сероводорода.

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.

Тест по теме

Оценка доклада

Средняя оценка: 4.4. Всего получено оценок: 164.

Предметы