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無機化学基礎知識14 「硫化水素の化学的性質」 可燃性：完全に乾燥した硫化水素は室温では空気中の酸素と反応しないが、点火すると空気中で燃焼し、掘削や坑内作業での噴出時にも燃焼する。燃焼率は約86％程度である。硫化水素が燃焼すると青い炎が発生し、有毒な二酸化硫黄ガスが生じます。この二酸化硫黄ガスは人の目や肺を損傷させます。空気が十分にある場合、SO2とH2Oが生成される。 http://e.hiphotos.baidu.com/baike/s%3D199/sign=9794d006cdfc1e17f9bf88387390f67c/63d9f2d3572c11df7dd1d833612762d0f703c29a.jpg 空気が不足しているか温度が低い場合、遊離状態のSとH2Oが生成される。 http://g.hiphotos.baidu.com/baike/s%3D160/sign=4ff26b32b11bb0518b24b72e067bda77/42166d224f4a20a4a0a65bd792529822720ed062.jpg 硫化水素は酸素や空気中で燃焼するだけでなく、塩素やフッ素の中でも燃焼する。 溶解性：可溶性硫化水素ガスは水、エタノール、グリセリンに溶けるが、化学的に不安定である。 硫化水素は水にわずかに溶けて弱酸を形成し、「ヒドロスルフィック酸」と呼ばれます。その水溶液には、ヒドロスルフェートイオンHS（摂氏18度、濃度0.01～0.1モル/リットルの溶液ではpKa = 6.9）とイオン状硫黄S（pKa = 11.96）が含まれている。最初は透明だった硫化水素も、時間が経つと濁ってきます。これは、硫化水素が水中に溶けている酸素とゆっくりと反応し、水に溶けない単体の硫黄が生成されるためです。 硫化水素は二元弱酸です。20℃では、1体積の水に2.6体積の硫化水素が溶解し、できた水溶液は硫酸水素と呼ばれ、その濃度は0.1mol/Lです。硫化水素の水中における第二段階の電離度は非常に低く、そのため硫化ナトリウム水溶液のアルカリ性は、同濃度の水酸化ナトリウムよりわずかに低い程度であり、強アルカリとして利用できる：http://d.hiphotos.baidu.com/baike/s%3D216/sign=8f30ad3bd01b0ef468e89f5febc551a1/0b55b319ebc4b745685b5203cdfc1e178b8215d3.jpg 硫化水素は溶液中で以下の平衡状態にある：http://h.hiphotos.baidu.com/baike/s%3D232/sign=bfb93646533d26972ad30f5e67fab24f/3bf33a87e950352ad9092e845143fbf2b3118bd5.jpg http://h.hiphotos.baidu.com/baike/s%3D236/sign=db360a145cdf8db1b82e7b673f22dddb/bba1cd11728b47103e44f640c1cec3fdfd0323d6.jpg 硫化水素酸は硫化水素ガスよりも還元性が強く、空気によって容易に酸化されて硫黄が析出し、溶液が濁る。酸性溶液中で、硫化水素はFe3+をFe2+に、Br2をBr－に、I2をI－に還元する。http://c.hiphotos.baidu.com/baike/s%3D46/sign=0526cd0f050828386c0ddd12b899b12e/77094b36acaf2edd81952ff98f1001e9390193bd.jpg また、Mn2+にも還元される。http://e.hiphotos.baidu.com/baike/s%3D54/sign=1ab20dce3f6d55fbc1c676226d229574/fcfaaf51f3deb48fb071c0cef21f3a292df57881.jpg さらにCr3+にも還元され、HNO3はNO2になる。一方、硫化水素自体は通常、単体の硫黄に酸化される。 H2Sは、溶液中の銅イオン（Cu2+）、セレン酸（H2SeO3）、四価ポロニウムイオン（Po4+）なども還元することができる。例：http://g.hiphotos.baidu.com/baike/s%3D227/sign=869ffabe013b5bb5bad727fc01d2d523/00e93901213fb80ed5479ac234d12f2eb9389415.jpg 硫化水素ガスは金属と反応して沈殿を生成し、この沈殿性を利用して除去されることが多い。一般的な実験室で硫化水素ガスを除去する方法としては、硫化水素ガスを硫酸銅溶液に通すことで、通常の強酸（非酸化性酸）には溶けない硫化銅を形成させるものである：http://h.hiphotos.baidu.com/baike/s%3D220/sign=ef8e11ebc1fdfc03e178e4bae43e87a9/aec379310a55b319ccb6656041a98226cffc1753.jpg しかし、硫化水素が硫酸鉄と反応する際、硫化水素の量が少ない場合は単体硫黄のみが生成される。なぜなら、Fe3+とS2－の間で酸化還元反応が起こるからである：http://a.hiphotos.baidu.com/baike/s%3D296/sign=46ec59f1b11c8701d2b6b5ef117e9e6e/4e4a20a4462309f7f8cd4a07700e0cf3d7cad601.jpg 注意：硫化水素中の硫は－2価であり、最も低い価数にある。しかし、水素は+1価であり、0価まで下がることができるため、依然として酸化力を持っている。例：http://e.hiphotos.baidu.com/baike/s%3D179/sign=7324b37c272dd42a5b0905ac3a3b5b2f/adaf2edda3cc7cd9291ed2cc3b01213fb80e91f0.jpg 硫化水素は還元反応を起こすことができる：http://g.hiphotos.baidu.com/baike/s%3D189/sign=5d00cef669600c33f479dac0234d5134/ac345982b2b7d0a23a97097fc9ef76094a369af1.jpg ここで、硫化水素は還元剤であり、二酸化硫黄は酸化剤で、硫黄は酸化生成物である。