Сірководень.

Інформація загального характеру.

Молекула Н2S має структуру рівнобедреного трикутника з атомом сірки в центрі [d (HS) = 133 пм, кут HSH = 92 °]. Сірководень являє собою безбарвний і вельми отруйний газ, вже 1 частина якого на 100 000 частин повітря виявляється по його характерного запаху (тухлих яєць).

У рідкому стані Н2S проводить електричний струм незрівнянно гірше, ніж вода, так як власна його електролітична дисоціація нікчемно мала: [SH3 +] [HS-] = 3.10 -33. Рідкий, сірководень має низьку діелектричну проникність (e = 6 при 0 ° С) і як розчинник схожий скоріше на органічні рідини, ніж на воду. Так, він практично не розчиняє лід. Твердий Н2S має будову щільної упаковки з 12 найближчими сусідами у кожної молекули (тобто зовсім інше, ніж лід). Теплота плавлення сірководню дорівнює 2,5 кДж/моль, а теплота випаровування 18,8 кДж/моль.

tпл -85,54 ° С, tкіп -60,35 ° С, при 0 ° С зріджується під тиском 1 МПа. Відновлювач.
Хімічні властивості.

Сірководень взаємодіє з підставами:

H2S + 2NaOH = Na2S + 2H2O

H2S проявляє дуже сильні відновні властивості:

H2S-2 + Br2 = S0 + 2HBr

H2S-2 + 2FeCl3 = 2FeCl2 + S0 + 2HCl

H2S-2 + 4Cl2 + 4H2O = H2S +6 O4 + 8HCl

3H2S-2 + 8HNO3 (конц) = 3H2S 6 O4 + 8NO + 4H2O

H2S-2 + H2S +6 O4 (конц) = S0 + S +4 O2 + 2H2O

(при нагріванні реакція йде по - іншому:
H2S-2 + 3H2S +6 O4 (конц) =- t ° = 4S +4 O2 + 4H2O)

Срібло при контакті з сірководнем чорніє:

4Ag + 2H2S + O2 = 2Ag2S + 2H2O

Якісна реакція на сірководень і розчинні сульфіди - утворення темно-коричневого (майже чорного) осаду PbS:

H2S + Pb (NO3) 2 = PbS (осад) + 2HNO3

Na2S + Pb (NO3) 2 = PbS (осад) + 2NaNO3

Pb2 + + S2-= PbS (осад)

Один об'єм води розчиняє в звичайних умовах близько 3 обсягів сірководню (з утворенням приблизно 0,1 М розчину (сірководневої води)). При нагріванні розчинність знижується. Підпалений на повітрі сірководень згоряє по одному з наступних рівнянь:

2 Н2S + 3 O2 = 2 H2O + 2 SO2 + 1125 кДж (при надлишку кисню) 2 Н2S + O2 = 2 H2O + 2 S + 531 кДж (при нестачі кисню).

Розчинність сірководню (обсяги на 1 об'єм води).

Легко окислюється сірководень і в розчині: при стоянні на повітрі сірководнева вода поступово каламутніє внаслідок виділення сірки (за другий з наведених вище реакцій). Бром і йод відновлюються до НВr і HI. Аналогічно діє він і на багато інші речовини. Сірководень є, таким чином, сильним відновлювачем.

У водному розчині Н2S веде себе як досить слабка кислота. Середні солі (з аніоном S2-) називаються сульфідами, кислі (з аніоном HS-) - Гідросульфіду. Незважаючи на безбарвність самих іонів S2-і HS-, багато солі сірководню пофарбовані у характерні кольору. Переважна більшість сульфідів практично нерозчинних у воді. А більша частина гідросульфіду добре розчинна (але відома лише у розчині).

Охолодження насиченого водного розчину сірководню може бути отриманий кристалогідрат Н2S · 6Н2О. Розчинність Н2S в органічних розчинниках значно вище, ніж у воді. Наприклад, один обсяг спирту поглинає при звичайній температурі 7 обсягів сірководню. Розчинність його у розплавленої сере різко зростає вище 130 ° С і досягає максимуму близько 350 ° С. Мабуть, це пов'язано з утворенням полісульфідів. У водному розчині сірководень легко окислюється йодом до вільної сірки: I2 + Н2S = 2 НI + S. Навпаки, у газовій фазі сірка окисляє іодістий водень  до вільного йоду: S 2 НI = Н2S + I2 + 6 кДж.Ніже -50 ° С може існувати молекулярне з'єднання складу Н2S · I2. Сірководнева кислота характеризується константами дисоціації К1 = ([H +] * [HS-]) / [H2S] = 1.10 -7 і К2 = ([H +] * [S2-]) / [HS-] = 1.10 -14, тобто вона дещо слабше вугільній. Децінормальний розчин Н2S має рН = 4,1. Отримання.

З воднем сірка в звичайних умовах не з'єднується. Лише при нагріванні протікає оборотна реакція:

Н2 + S = Н2S + 21 кДж

рівновагу якої близько 350 ° С зміщений вправо, а при підвищенні температури зміщується вліво. Практично сірководень отримують зазвичай дією розведених кислот на сульфід заліза:

FeS + 2 HСl = FeCl2 + Н2S

Зручний спосіб отримання Н2S полягає в нагріванні вище 170 ° С сплаву порошкоподібної сірки з парафіном і подрібненим азбестом (приблизно 3: 5 : 2 по масі). При охолодженні реакція припиняється, але знову викликається нагріванням. Вихідний сплав може заготовляти про запас і витрачатися за мірою потреби (один грам дає близько 150 мл Н2S). Дуже чисте сірководень може бути отриманий пропусканням суміші Н2 з парами сірки над нагрівається до 600 ° С шматками пемзи. Критична температура Н2S дорівнює 100 ° С при критичному тиск 89 атм. Термічна дисоціація Н2S починається приблизно з 400 ° С і стає практично повної близько 1700 ° С.

сульфгідрильні групи (HS) входять до складу деяких біологічно важливих органічних соедіненій.Прімененіе.

Застосовується в виробництві сірки, сірчаної кислоти, сульфідів, в органічному синтезі, хімічному аналізі, для приготування лікувальних сірководневих ванн.

Отруєння сірководнем.

На повітрі сірководень запалюється близько 300 ° С. Вибухонебезпечні його суміші з повітрям, що містять від 4 до 45 об'ємні. % Н2S. Отруйність сірководню часто недооцінюють і роботи з ним ведуть без дотримання достатніх запобіжних засобів. Тим часом вже 0,1% Н2S в повітрі швидко викликає тяжке отруєння. При вдиханні сірководню в значних концентраціях може миттєво наступити непритомний стан або навіть смерть від паралічу дихання (якщо потерпілий не був своєчасно винесений з отруєною атмосфери). Першим симптомом гострого отруєння є втрата нюху. У Надалі з'являються головний біль, запаморочення і нудота. Іноді через деякий час наступають раптові непритомність. Протиотрутою служить перш за все чисте повітря. Важко отруєним сірководнем дають вдихати кисень. Іноді доводиться застосовувати штучне дихання. Хронічне отруєння малими кількостями Н2S зумовлює загальне погіршення самопочуття, схуднення, поява головних болів і т. д. Гранично допустимої концентрацією Н2S в повітрі виробничих приміщень вважається 0,01 мг/л. Із його балони повинні мати білу забарвлення з червоним написом "Сірководень" і червоною рискою під нею.

Список літератури

Для підготовки даної роботи були використані матеріали з сайту http://schoolchemistry.by.ru/