Получение сероводорода

Химические свойства

Физические свойства

При обычных условиях сероводород – бесцветный газ, с сильным характерным запахом тухлых яиц. Тпл = -86 °С,Ткип = -60 °С, плохо растворим в воде, при 20 °С в 100 г воды растворяется 2,58 мл H2S. Очень ядовит, при вдыхании вызывает паралич, что может привести к смертельному исходу. В природе выделяется в составе вулканических газов, образуется при гниении растительных и животных организмов. Хорошо растворим в воде, при растворении образует слабую сероводородную кислоту.

  1. В водном растворе сероводород обладает свойствами слабой двухосновной кислоты:

H2S = HS- + H+;

HS- = S2- + H+.

  1. Сероводород горит в воздухе голубым пламенем. При ограниченном доступе воздуха образуется свободная сера:

2H2S + O2 = 2H2O + 2S.

При избыточном доступе воздуха горение сероводорода приводит к образованию оксида серы (IV):

2H2S + 3O2 = 2H2O + 2SО2.

  1. Сероводород обладает восстановительными свойствами. В зависимости от условий сероводород может окисляться в водном растворе до серы, сернистого газа и серной кислоты.

Например, он обесцвечивает бромную воду:

H2S + Br2 = 2HBr + S.

взаимодействует с хлорной водой:

H2S + 4Cl2 + 4H2O = H2SO4 + 8HCl.

Струю сероводорода можно поджечь, используя диоксид свинца, так как реакция сопровождается большим выделением тепла:

3PbO2 + 4H2S = 3PbS + SO2 + 4H2O.

  1. Взаимодействие сероводорода с сернистым газом используется для получения серы из отходящих газов металлургического и сернокислого производства:

SO2 + 2H2S = 3S + 2H2O.

С этим процессом связано образование самородной серы при вулканических процессах.

  1. При одновременном пропускании сернистого газа и сероводорода через раствор щелочи образуется тиосульфат:

4SO2 + 2H2S + 6NaOH = 3Na2S2O3 + 5H2O.

 

  1. Реакция разбавленной соляной кислоты с сульфидом железа (II)

FeS + 2HCl = FeCl2 + H2S

  1. Взаимодействие сульфида алюминия с холодной водой

Al2S3 + 6H2O = 2Al(OH)3 + 3H2S

  1. Прямой синтез из элементов происходит при пропускании водорода над расплавленной серой:

H2 + S = H2S.

  1. Нагревание смеси парафина с серой.

1.9. Сероводородная кислота и её соли

Сероводородной кислоте присущи все свойства слабых кислот. Она реагирует с металлами, оксидами металлов, основаниями.

Как двухосновная, кислота образует два типа солей – сульфиды и гидросульфиды. Гидросульфиды хорошо растворимы в воде, сульфиды щелочных и щелочно-земельных металлов также, сульфиды тяжелых металлов практически нерастворимы.

Сульфиды щелочных и щелочноземельных металлов не окрашены, остальные имеют характерную окраску, например, сульфиды меди (II), никеля и свинца – черные, кадмия, индия, олова – желтые, сурьмы – оранжевый.

Ионные сульфиды щелочных металлов M2S имеют структуру типа флюорита, где каждый атом серы окружен кубом из 8 атомов металла и каждый атом металла – тетраэдром из 4 атомов серы. Сульфиды типа MS характерны для щелочноземельных металлов и имеют структуру типа хлорида натрия, где каждый атом металла и серы окружен октаэдром из атомов другого сорта. При усилении ковалентного характера связи металл – сера реализуются структуры с меньшими координационными числами.

Сульфиды цветных металлов встречаются в природе как минералы и руды, служат сырьем для получения металлов.