Thread Content
Основы неорганической химии 14 «Химические свойства сульфида водорода». Горючесть: полностью сухой сульфид водорода при комнатной температуре не реагирует с кислородом в воздухе, но может гореть в воздухе при возникновении искры. Он также может гореть во время бурения или при утечке газа под землей; скорость горения составляет примерно 86%. При сгорании сероводорода образуется синее пламя, а также токсичный газ диоксид серы. Диоксид серы может повредить глаза и легкие человека. При наличии достаточного количества воздуха образуются SO2 и H2O. http://e.hiphotos.baidu.com/baike/s%3D199/sign=9794d006cdfc1e17f9bf88387390f67c/63d9f2d3572c11df7dd1d833612762d0f703c29a.jpg При недостатке воздуха или низкой температуре образуются свободные атомы S и H2O. http://g.hiphotos.baidu.com/baike/s%3D160/sign=4ff26b32b11bb0518b24b72e067bda77/42166d224f4a20a4a0a65bd792529822720ed062.jpg Сероводород может гореть не только в кислороде или воздухе, но и в хлоре и фторе. Растворимость: газообразный растворимый сероводород растворяется в воде, этиловом спирте и глицерине; обладает нестабильными химическими свойствами. Сероводород слабо растворим в воде, образуя слабую кислоту, называемую «серноводородной кислотой». Его водный раствор содержит гидрогидротартрат HS (в растворе при температуре 18 градусов Цельсия и концентрации 0,01–0,1 моль/л pKa составляет 6,9) и ион серы S (pKa = 11,96). Изначально прозрачная сульфидная кислота со временем становится мутной. Это происходит потому, что сульфидная кислота медленно реагирует с кислородом, растворенным в воде, в результате чего образуется нерастворимый в воде сера. Сероводород — это двухкомпонентная слабая кислота. При температуре 20°C 1 объем воды может растворить 2,6 объемов сульфида водорода; образующийся раствор называется серноводородной кислотой, его концентрация составляет 0,1 моль/л. Степень вторичной ионизации сульфида водорода в воде настолько низка, что щелочность раствора сульфида натрия лишь немного меньше, чем у раствора гидроксида натрия той же концентрации; поэтому такой раствор может использоваться в качестве сильной щелочи: http://d.hiphotos.baidu.com/baike/s%3D216/sign=8f30ad3bd01b0ef468e89f5febc551a1/0b55b319ebc4b745685b5203cdfc1e178b8215d3.jpg В растворе сульфид водорода находится в следующем равновесии: http://h.hiphotos.baidu.com/baike/s%3D232/sign=bfb93646533d26972ad30f5e67fab24f/3bf33a87e950352ad9092e845143fbf2b3118bd5.jpg http://h.hiphotos.baidu.com/baike/s%3D236/sign=db360a145cdf8db1b82e7b673f22dddb/bba1cd11728b47103e44f640c1cec3fdfd0323d6.jpg Серная кислота обладает более сильными восстановительными свойствами, чем газообразный сульфид водорода; она легко окисляется воздухом с образованием серы, из-за чего раствор становится мутным. В кислой среде сероводород способен восстанавливать ионы Fe3+ до Fe2+, Br2 – до Br–, а I2 – до I–. Кроме того, он может восстанавливать ионы Mn2+ и Cr3+. HNO3, в свою очередь, превращается в NO2; сам же сероводород обычно окисляется до элементарного серы. H2S также может восстанавливать ионы меди (Cu2+), селеновую кислоту (H2SeO3), ионы полония четвертого степени (Po4+) и т. д. Например: http://g.hiphotos.baidu.com/baike/s%3D227/sign=869ffabe013b5bb5bad727fc01d2d523/00e93901213fb80ed5479ac234d12f2eb9389415.jpg. Газ сероводород может образовывать осадок с металлами; для удаления его обычно используется именно этот принцип осаждения. В обычных лабораториях для удаления газа сероводорода его вводят в раствор сульфата меди, в результате чего образуется сульфид меди, который не растворяется в обычных сильных кислотах (некислородсодержащих кислотах): http://h.hiphotos.baidu.com/baike/s%3D220/sign=ef8e11ebc1fdfc03e178e4bae43e87a9/aec379310a55b319ccb6656041a98226cffc1753.jpg. Однако при реакции сероводорода с сульфатом железа, если количество сероводорода невелико, образуется только чистый сер, поскольку Fe3+ и S2– вступают в окислительно-восстановительную реакцию: http://a.hiphotos.baidu.com/baike/s%3D296/sign=46ec59f1b11c8701d2b6b5ef117e9e6e/4e4a20a4462309f7f8cd4a07700e0cf3d7cad601.jpg. Примечание: у сероводорода степень окисления серы составляет –2, что является наименьшей возможной степенью окисления. Но водород имеет степень окисления +1; он может снизиться до значения 0, поэтому сохраняет окислительные свойства. Например: http://e.hiphotos.baidu.com/baike/s%3D179/sign=7324b37c272dd42a5b0905ac3a3b5b2f/adaf2edda3cc7cd9291ed2cc3b01213fb80e91f0.jpg. Сероводород может участвовать в реакциях восстановления: http://g.hiphotos.baidu.com/baike/s%3D189/sign=5d00cef669600c33f479dac0234d5134/ac345982b2b7d0a23a97097fc9ef76094a369af1.jpg. В этих реакциях сероводород выступает в качестве восстановителя, диоксид серы – в качестве окислителя, а сера является продуктом окисления.