Сероводород
Сероводород
Строение молекулы и физические свойства
Сероводород H2S – это бинарное соединение водорода с серой, относится к летучим водородным соединениям. Следовательно, сероводород бесцветный ядовитый газ, с запахом тухлых яиц. Образуется при гниении. В твердом состоянии имеет молекулярную кристаллическую решетку.
Геометрическая форма молекулы сероводорода похожа на структуру воды — уголковая молекула. Но валентный угол H-S-H меньше, чем угол H-O-H в воде и составляет 92,1 о .
Способы получения сероводорода
1. В лаборатории сероводород получают действием минеральных кислот на сульфиды металлов, расположенных в ряду напряжений левее железа.
Например , при действии соляной кислоты на сульфид железа (II):
FeS + 2HCl → FeCl2 + H2S↑
Еще один способ получения сероводорода – прямой синтез из водорода и серы:
Еще один лабораторный способ получения сероводорода – нагревание парафина с серой.
Видеоопыт получения и обнаружения сероводорода можно посмотреть здесь.
2. Также сероводород образуется при взаимодействии растворимых солей хрома (III) и алюминия с растворимыми сульфидами. Сульфиды хрома (III) и алюминия необратимо гидролизуются в водном растворе.
Например: х лорид хрома (III) реагирует с сульфидом натрия с образованием гидроксида хрома (III), сероводорода и хлорида натрия:
Химические свойства сероводорода
1. В водном растворе сероводород проявляет слабые кислотные свойства. Взаимодействует с сильными основаниями, образуя сульфиды и гидросульфиды:
Например , сероводород реагирует с гидроксидом натрия:
H2S + 2NaOH → Na2S + 2H2O
H2S + NaOH → NaНS + H2O
2. Сероводород H2S – очень сильный восстановитель за счет серы в степени окисления -2. При недостатке кислорода и в растворе H2S окисляется до свободной серы (раствор мутнеет):
В избытке кислорода:
3. Как сильный восстановитель, сероводород легко окисляется под действием окислителей.
Например, бром и хлор окисляют сероводород до молекулярной серы:
H2S + Br2 → 2HBr + S↓
H2S + Cl2 → 2HCl + S↓
Под действием избытка хлора в водном растворе сероводород окисляется до серной кислоты:
Например , азотная кислота окисляет сероводород до молекулярной серы:
При кипячении сера окисляется до серной кислоты:
Прочие окислители окисляют сероводород, как правило, до молекулярной серы.
Например , оксид серы (IV) окисляет сероводород:
Соединения железа (III) также окисляют сероводород:
H2S + 2FeCl3 → 2FeCl2 + S + 2HCl
Бихроматы, хроматы и прочие окислители также окисляют сероводород до молекулярной серы:
Серная кислота окисляет сероводород либо до молекулярной серы:
Либо до оксида серы (IV):
4. Сероводород в растворе реагирует с растворимыми солями тяжелых металлов : меди, серебра, свинца, ртути, образуя черные сульфиды, нерастворимые ни в воде, ни в минеральных кислотах.
Например , сероводород реагирует в растворе с нитратом свинца (II). при этом образуется темно-коричневый (почти черный) осадок, нерастворимый ни в воде, ни в минеральных кислотах:
Взаимодействие с нитратом свинца в растворе – это качественная реакция на сероводород и сульфид-ионы.
Видеоопыт взаимодействия сероводорода с нитратом свинца можно посмотреть здесь.
Сероводород H2S и сульфиды- химические свойства
Физические свойства сероводорода:
Газ, бесцветный, с запахом тухлых яиц, ядовит, растворим в воде (в 1V H 2 O растворяется 3V H 2 S при н.у.); t°пл. = -86°C; t°кип. = -60°С.
Получение сероводорода:
1) Из простых веществ: H 2 + S t° → H 2 S
2) Реакцией обмена: FeS + 2HCl→FeCl 2 + H 2 S
Химические свойства сероводорода:
1) Раствор H 2 S в воде – слабая двухосновная кислота .
Сероводородная кислота образует два ряда солей — средние (сульфиды) и кислые (гидросульфиды).
2) Взаимодействует с основаниями:
3) Качественная реакция на сероводород и растворимые сульфиды — образование темно-коричневого (почти черного) осадка PbS:
4) H 2 S проявляет очень сильные восстановительные свойства:
H 2 S -2 + Br 2 →S 0 + 2HBr
H 2 S -2 + 2FeCl 3 →2FeCl 2 + S 0 + 2HCl
5) Сероводород окисляется кислородом :
при недостатке O 2
при избытке O 2
6) Серебро при контакте с сероводородом чернеет:
Сульфиды — получение и химический свойства
Получение сульфидов:
1) Многие сульфиды получают нагреванием металла с серой :
Hg + S → HgS (при комнатной температуре)
2) Растворимые сульфиды получают действием сероводорода на щелочи:
3) Нерастворимые сульфиды получают обменными реакциями:
CdCl 2 + Na 2 S → 2NaCl + CdS↓
SnCl 2 + Na 2 S → 2NaCl + SnS↓
Химические свойства сульфидов:
1) Растворимые сульфиды сильно гидролизованы, вследствие чего их водные растворы имеют щелочную реакцию:
K 2 S + H 2 O ↔ KHS + KOH
S 2- + H 2 O ↔ HS — + OH —
2) Нерастворимые сульфиды можно перевести в растворимое состояние действием концентрированной HNO 3 :
3) Водорастворимые сульфиды растворяют серу с образованием полисульфидов:
Полисульфиды при окислении превращаются в тиосульфаты, например:
Сероводород: решение задач методом электронного баланса
Подробно решение уравнений окислительно-восстановительных реакций (ОВР) методом электронного баланса разобраны на странице «Метод электронного баланса».
Ниже приведены примеры решения задач ОВР сероводорода (См. Свойства сероводорода).
Если в окислительно-восстановительной реакции принимают участие простые вещества, молекулы которых состоят из двух или более атомов элементов, то в электронном балансе кол-во отданных и полученных электронов определяют с учётом кол-ва атомов в молекуле: H2 0 -2e — → 2H +1 .
Уравнения окислительно-восстановительных реакций сероводорода
1. Уравнение реакции окисления сероводорода при недостатке кислорода с образованием серы и воды:
2. Уравнение реакции окисления сероводорода в избытке кислорода с образованием сернистого ангидрида и воды:
3. Уравнение реакции окисления железа в сероводородной среде с образованием сульфида железа и воды:
4. Уравнение реакции окисления серебра в сероводородной среде с образованием сульфида серебра и воды:
5. Уравнение реакции сероводорода с цинком с образованием сульфида цинка и газообразного водорода:
6. Уравнение реакции сероводорода с сернистым ангидридом с образованием серы и воды:
7. Уравнение реакции сероводорода с концентрированной серной кислотой:
8. Уравнение реакции сероводорода с концентрированной серной кислотой при высокой температуре:
9. Уравнение реакции сероводорода с оксидом железа:
Поскольку часть сульфид-ионов из молекул сероводорода окисляется до серы, а другая — переходит без изменения степени окисления в состав молекул сульфида железа, поэтому, в первую очередь уравнивают коэффициенты перед FeS и S, и только потом ставится коэффициент перед H2S.
10. Уравнение реакции сероводорода с дихроматом калия в кислой среде:
11. Уравнение реакции сероводорода с перманганатом калия:
12. Уравнение реакции сероводорода с хлоридом железа:
Если вам понравился сайт, будем благодарны за его популяризацию 🙂 Расскажите о нас друзьям на форуме, в блоге, сообществе. Это наша кнопочка:
Код кнопки:
Политика конфиденциальности Об авторе
http://himege.ru/serovodorod-h2s-ximicheskie-svojstva/
http://prosto-o-slognom.ru/chimia_ovr/zadachi_02_H2S.html