बुनियादी ज्ञान – अकार्बनिक रसायन विज्ञान का बुनियादी ज्ञान 14

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अकार्बनिक रसायन विज्ञान की बुनियादी जानकारी 14 – “हाइड्रोजन सल्फाइड के रासायनिक गुण”
दहनशीलता: पूरी तरह सूखा हाइड्रोजन सल्फाइड, कमरे के तापमान पर वायु में मौजूद ऑक्सीजन के साथ कोई अभिक्रिया नहीं करता। लेकिन जब इसे आग लगाई जाती है, तो यह वायु में जल सकता है। ड्रिलिंग या अन्य खनन कार्यों के दौरान भी यह जल सकता है; हालाँकि, इसकी दहन दर लगभग 86% ही होती है। हाइड्रोजन सल्फाइड के दहन से नीली आग उत्पन्न होती है, एवं विषाक्त डाइऑक्साइड ऑफ सल्फर गैस भी बनती है। डाइऑक्साइड ऑफ सल्फर गैस मनुष्य की आँखों एवं फेफड़ों को नुकसान पहुँचाती है। जब वायु पर्याप्त मात्रा में होती है, तो SO2 एवं H2O उत्पन्न होते हैं। http://e.hiphotos.baidu.com/baike/s%3D199/sign=9794d006cdfc1e17f9bf88387390f67c/63d9f2d3572c11df7dd1d833612762d0f703c29a.jpg यदि वायु की मात्रा कम हो या तापमान कम हो, तो मुक्त अवस्था में S एवं H2O उत्पन्न होते हैं। http://g.hiphotos.baidu.com/baike/s%3D160/sign=4ff26b32b11bb0518b24b72e067bda77/42166d224f4a20a4a0a65bd792529822720ed062.jpg ऑक्सीजन या वायु के अलावा, हाइड्रोजन सल्फाइड क्लोरीन एवं फ्लोरीन में भी जल सकता है। घुलनशीलता: घुलनशील हाइड्रोजन सल्फाइड गैस, पानी, इथेनॉल एवं ग्लिसरीन में घुल सकती है; इसके रासायनिक गुण अस्थिर होते हैं। हाइड्रोजन सल्फाइड, पानी में थोड़ा ही घुलता है; इससे एक कमजोर अम्ल बनता है, जिसे “हाइड्रोजन सल्फ्यूरिक अम्ल” कहा इसके जलीय घोल में हाइड्रोसल्फेट आयन HS (18 डिग्री सेल्सियस पर, 0.01–0.1 मोल/लीटर सांद्रता वाले घोल में, pKa = 6.9) एवं सल्फर आयन S (pKa = 11.96) मौजूद होते हैं। शुरुआत में तो हाइड्रोसल्फ्यूरिक अम्ल स्वच्छ होता है, लेकिन कुछ समय बाद यह धुंधला हो जाता है। ऐसा इसलिए होता है, क्योंकि हाइड्रोसल्फ्यूरिक अम्ल, पानी में घुले हुए ऑक्सीजन के साथ धीरे-धीरे अभिक्रिया करता है, जिससे पानी में घुलनशील न होने वाला सल्फर उत्पन्न होता है। हाइड्रोजन सल्फाइड एक द्विघटकीय कमजोर अम्ल है। 20℃ पर, 1 आयतन के पानी में 2.6 आयतन का हाइड्रोजन सल्फाइड घुल सकता है। ऐसे विलयन को हाइड्रोजन सल्फाइट विलयन कहा जाता है, एवं इसकी सांद्रता 0.1 मोल/लीटर होती है। जल में हाइड्रोजन सल्फाइड का दूसरे स्तर पर आयनीकरण बहुत ही कम होता है; इस कारण सोडियम सल्फाइड के जलीय घोल की क्षारीयता, समान सांद्रता वाले सोडियम हाइड्रॉक्साइड की तुलना में केवल थोड़ी ही कम होती है। इसलिए इसे एक शक्तिशाली क्षार के रूप में उपयोग में लाया जा सकता है:
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जलीय घोल में हाइड्रोजन सल्फाइड निम्नलिखित संतुलन में रहता है:
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हाइड्रोजन सल्फाइट, हाइड्रोजन सल्फाइड गैस की तुलना में अधिक अपचयकारी होता है; इसलिए यह हवा के संपर्क में आकर आसानी से ऑक्सीकृत हो जाता है, जिससे घोल धुंधला हो जाता है। अम्लीय वातावरण में, हाइड्रोजन सल्फाइड, Fe3+ को Fe2+ में, Br2 को Br– में, एवं I2 को I– में रूपांतरित कर देता है। http://c.hiphotos.baidu.com/baike/s%3D46/sign=0526cd0f050828386c0ddd12b899b12e/77094b36acaf2edd81952ff98f1001e9390193bd.jpg Mn2+ में रूपांतरण हेतु भी हाइड्रोजन सल्फाइड ही उपयोग में आता है; http://e.hiphotos.baidu.com/baike/s%3D54/sign=1ab20dce3f6d55fbc1c676226d229574/fcfaaf51f3deb48fb071c0cef21f3a292df57881.jpg Cr3+ में रूपांतरण हेतु भी हाइड्रोजन सल्फाइड ही उपयोग में आता है। HNO3 को NO2 में रूपांतरित किया जा सकता है; जबकि HNO3 खुद आमतौर पर सल्फर में ऑक्सीकृत हो जाता है। एच2एस, घोल में मौजूद कॉपर आयन (Cu2+), हाइड्रोसेलेनिक एसिड (H2SeO3), चतुर्मूलक पोलोनियम आयन (Po4+) आदि को भी अपचयित कर सकता है। उदाहरण के लिए:
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हाइड्रोजन सल्फाइड गैस, धातुओं के साथ अवक्षेप बना सकती है; ऐसे अवक्षेपों का उपयोग इस गैस को हटाने हेतु किया जाता है। सामान्य प्रयोगशालाओं में हाइड्रोजन सल्फाइड गैस को हटाने हेतु, इसे कॉपर सल्फेट घोल में डाला जाता है; इससे कॉपर सल्फाइड बनता है, जो सामान्य अम्लों में घुलता नहीं है।
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लेकिन जब हाइड्रोजन सल्फाइड, आयरन सल्फेट के साथ प्रतिक्रिया करता है, तो यदि हाइड्रोजन सल्फाइड की मात्रा कम होती है, तो केवल सल्फर ही बनता है; क्योंकि Fe3+ एवं S2− के बीच ऑक्सीकरण-अपचयन अभिक्रिया होती है।
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ध्यान दें: हाइड्रोजन सल्फाइड में सल्फर की अवस्था –2 है; यह सबसे निम्न अवस्था है। लेकिन हाइड्रोजन का मूल्य +1 होता है; यह 0 तक गिर सकता है। इसलिए इसमें अभी भी ऑक्सीकरण क्षमता होती है। उदाहरण के लिए:
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हाइड्रोजन सल्फाइड, रिडक्शन अभिक्रिया में भाग ले सकता है:
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इस अभिक्रिया में हाइड्रोजन सल्फाइड रिड्यूसेंट है, जबकि डाइऑक्साइड ऑफ सल्फर ऑक्सीडेंट है। सल्फर, ऑक्सीकरण उत्पाद है।