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.
Как получить из сероводорода серу?
Химия | 5 — 9 классы
Как получить из сероводорода серу?
H2S + Br2 — — — — > ; 2HBr + S.
Цепочка превращения : сера — сероводород — оксид серы(4) — оксид серы(6)?
Цепочка превращения : сера — сероводород — оксид серы(4) — оксид серы(6).
Какая масса оксида серы ( IV ) получится при полном сгорании 340 г сероводорода в избытке кислорода?
Какая масса оксида серы ( IV ) получится при полном сгорании 340 г сероводорода в избытке кислорода?
Рассчитать объём сероводорода, который можно получить при взаимодействии 15 грамм водорода с избытком серы объёмная доля выхода сероводорода 90%?
Рассчитать объём сероводорода, который можно получить при взаимодействии 15 грамм водорода с избытком серы объёмная доля выхода сероводорода 90%.
Какая масса оксида серы (Iv) получится при полном сгорани 340г сероводорода в избытке кислорода?
Какая масса оксида серы (Iv) получится при полном сгорани 340г сероводорода в избытке кислорода?
Даны цинк сера и серная кислота как можно получить сероводород использую эти соединения?
Даны цинк сера и серная кислота как можно получить сероводород использую эти соединения?
Напишите соответствующие уравнения реакции.
1)Как получить Серную кислоту из сернистой кислоты2)Оксид серы 4 из сернистой кислоты3)Сернистую кислоту из оксида серы 44)Серу из сероводорода?
1)Как получить Серную кислоту из сернистой кислоты
2)Оксид серы 4 из сернистой кислоты
3)Сернистую кислоту из оксида серы 4
4)Серу из сероводорода.
Как получить сероводород из серы, железа, соляной кислоты?
Как получить сероводород из серы, железа, соляной кислоты?
Два способа решения?
Определить степень окисления серы в сероводороде?
Определить степень окисления серы в сероводороде!
Сколько граммов водорода израсходуется в реакции с 320 г серы при синтезе сероводорода по схеме : H2 + S = H2S?
Сколько граммов водорода израсходуется в реакции с 320 г серы при синтезе сероводорода по схеме : H2 + S = H2S?
Сколько граммов сероводорода получится?
Сколько литров сероводорода получится при взаимодействии 6?
Сколько литров сероводорода получится при взаимодействии 6.
4 серы с водородом.
На этой странице сайта размещен вопрос Как получить из сероводорода серу? из категории Химия с правильным ответом на него. Уровень сложности вопроса соответствует знаниям учеников 5 — 9 классов. Здесь же находятся ответы по заданному поиску, которые вы найдете с помощью автоматической системы. Одновременно с ответом на ваш вопрос показаны другие, похожие варианты по заданной теме. На этой странице можно обсудить все варианты ответов с другими пользователями сайта и получить от них наиболее полную подсказку.
Cr2O3 — хром (III) оксиді.
Чистые в — ва нефть . Руда, алюминий, углекислый газ однород смеси лимонад, морская вода неоднород смеси воздух гранит кровь пыль.
Cu + O = CuO + 155Кдж Наверное так.
CH₄ + 3O₂ = CO₂ + 2H₂O количество вещества углекислого газа n(CO₂) = n(CH₄) = v(CH₄) / v₀ n(CO₂) = 4, 48 / 22, 4 = 0, 2 моль количество вещества гидроксида натрия n(NaOH) = m(NaOH) / M(NaOH) = vpw / M(NaOH) n(NaOH) = 100 * 1, 31 * 0, 28 / 40 = 0, 917..
Держи характеристику калия.
1) 2Cu + 2H2O→2CuOH + H2 2) Re + Pb(NO3)2→Fe(NO3)2 + Pb 3) Zn + S→ZnS 4) 2Al + 6HCl→2AlCl3 + 3H2.
Б)Na2CO3 + CuS = Na2S + CuCO3(осадок) в)K2CO3 + Ba(NO3)2 = 2KNO3 + BaCO3(осадок).
Ag — золото, благородный металл, который не хочет взаимодействовать с другими элементами.
Способ получения серы и водорода из сероводорода
Изобретение относится к химической промышленности, в частности к способу получения серы и водорода из сероводородсодержащих газов. Сущность изобретения заключается в введении сероводородсодержащего газа в плазму и последующем выводе продуктов реакции из реактора, при этом в качестве плазмообразующего газа используют молекулярный водород в термически диссоциированном состоянии, а сероводородсодержащий газ смешивают с плазмой в быстропроточном реакторе вне пределов электрического разряда в условиях неравновесного плазмохимического процесса. Согласно изобретению снижаются энергозатраты на осуществление способа и обеспечивается возможность получения целевых продуктов из газов с низким содержанием сероводорода. 2 ил.
Изобретение относится к химической промышленности и в частности к технологии получения серы из сероводородсодержащих газов.
Известен способ получения серы S2 и водорода H2 из сероводорода методом термического разложения (см. описание к патенту США N 4302434, НКИ 423-573, 1981 /1/). Способ заключается в том, что газ, содержащий сероводород пропускают через зону разложения при температуре 850-1600 o C, а выведенный из нее — охлаждают до 110-150 o C, в результате чего высаждается элементарная сера. Газ отделяют от серы, нагревают до 100-400 o C и пропускают над катализатором гидрирования. Затем из газового потока выделяют промывкой сероводород, который возвращают в зону разложения, а остаточный газ, с высоким содержанием водорода, выпускают в атмосферу.
Недостатком известного способа являются сложность осуществления, высокая энергоемкость, неполнота извлечения сероводорода из исходного газа, попадание сероводорода в атмосферу.
Известен способ получения серы и водорода методом электроконверсии (см. заявку Франции N 2639630, C 01 В 17/04, 1990 /2/). Способ характеризуется тем, что подлежащий конверсии сероводород является рабочим газом плазмы. Сероводород разлагается на серу, которая поступает в соответствующий приемник, и водород, который пропускают через абсорбционную башню для извлечения неконверсированного сероводорода, и затем используют в промышленных целях.
Недостатком известного способа является наличие примеси сероводорода в получаемом водороде, быстрое разрушение электродов плазмотрона под действием серосодержащих соединений, низкий КПД конверсии и невозможность эффективной переработки газов с низким содержанием сероводорода для получения элементарной серы.
Наиболее близким к заявляемому по своей технической сущности и достигаемому результату является способ получения серы и водорода из сероводорода, известный из описания к заявке Франции N 2620436, C 01 В 17/027, C 01 В 3/04, 1989 /3/. Способ заключается в том, что создают с помощью плазменной горелки плазму и смешивают с сероводородсодержащим газом в разрядном промежутке плазмотрона. Образующиеся продукты реакции выводят из зоны реакции и разделяют.
Недостатком известного способа является невозможность эффективного использования в качестве сырья газов с низким содержанием сероводорода ввиду чрезмерного повышения удельных энергозатрат на конверсию сероводорода в таких смесях.
Заявляемый в качестве изобретения способ получения серы и водорода из сероводорода направлен на обеспечение возможности получения целевых продуктов из газов с низким содержанием сероводорода и снижение энергозатрат на его осуществление.
Указанный результат достигается тем, что в способе получения серы и водорода из сероводорода, включающем введение сероводородсодержащего газа в плазму и вывод продуктов реакции из реактора, в качестве газа плазмы используют молекулярный водород в термически диссоциированном состоянии, а сероводородсодержащий газ смешивают с плазмой вне пределов электрического разряда в быстропроточном реакторе в условиях неравновесного плазмохимического процесса.
Отличительными признаками заявляемого способа являются использование молекулярного водорода в термически диссоциированном состоянии в качестве исходного газа плазмы; смешивание сероводородсодержащего газа с плазмой в быстропроточном реакторе за пределами разрядного промежутка; смешивание сероводородсодержащего газа с плазмой в условиях неравновесного плазмохимического процесса.
Использование водорода в термически диссоциированном состоянии в качестве газа для создания плазмы позволяет снизить энергозатраты на проведение процесса и обеспечить полную конверсию сероводорода в газовых смесях с низким его содержанием в серу и водород в условиях неравновесной химической кинетики. Смешивание сероводородсодержащего газа с плазмой водорода, состоящей при 3600-4600 К на 50-95% из атомов H (см. Сурис А.Л. Термодинамика высокотемпературных процессов //Справочник. -М.: Металлургия, 1985 /4/), в быстропроточном реакторе в условиях неравновесного плазмохимического процесса позволяет обеспечить полную конверсию сероводорода в серу и водород по схеме, описываемой следующими химическими реакциями (см. Реализация базы данных «Процесс» системы АВОГАДРО на вычислительных средствах PC/AT // Отчет N 4120 НИИ Механики МГУ, 1991 /5/): H2S + H —> HS + H2, k1 = 10 12,9 exp(-850/Т) см 3 /(мольс); (1) HS + H —> H2+S, k2 = 10 14,65 exp(-1000/Т) см 3 /(мольс); (2) HS + S —> H + S2, k3 = 10 13,5 см 3 /(мольс); (3) HS + HS —> H2+S2, k4 = 10 10,5 см 3 /(мольс); (4) HS + HS —> H2S + S,
k5 = 10 13 см 3 /(мольc); (5)
S + H2 —> HS + H,
k6 = 10 14,3 T 0,68 exp(-10000/T) см 3 /(мольc); (6)
H2S + M —> HS+H+M,
k7 = 10 16,1 exp(-46000/T) см 3 /(мольc); (7)
H+H+M —> H2+M,
k8 = 10 15,7 см 6 /(моль 2 с); (8)
S+S+M —> S2+M,
k9 = 10 15 см 6 /(моль 2 c); (9)
HS+H+M —> H2S+M,
k10 = 10 14,1 см 6 /(моль 2 с). (10)
Здесь T — температура смеси газов в реакторе, K. Исходными компонентами являются H2S, H2, H; конечными продуктами (в случае полной конверсии) — H2 и S2; промежуточные вещества реакции — радикалы S и HS. Приведенные реакции условно можно разделить на три группы: (1) — (4) — реакции образования конечных продуктов H2 и S2; (5) — (6)- промежуточные реакции; (6) — (10) — реакции гибели активных частиц.
Условия осуществления неравновесного плазмохимического процесса в быстропроточном реакторе подбираются таким образом, чтобы обеспечить смешение плазмы водорода с сероводородсодержащим газом, сопровождаемое реакциями (1) — (4), за времена значительно более короткие, чем времена рекомбинации активных частиц H, S, HS в группе реакций (8)-(10). В этом случае взаимодействие H2S и H условно может быть описано брутто-формулой
H2S+H —> 1,5H2 + 0,5S2, (11)
а энергетические затраты на электрохимическую конверсию сероводорода в заявляемом способе будут обусловлены затратами на получение термически диссоциированного водорода в плазмотроне, расходуемого в реакторе согласно (11) в соотношении
H/H2S 1 (12)
Известно осуществление различных промышленных технологий в условиях неравновесных плазмохимических процессов (см. Химическая энциклопедия, 1992, т. 3, с. 1098 — 1102, статья «Плазмохимическая технология» /6/). Неравновесные плазмохимические процессы осуществляют при пониженных давлениях (менее 50 кПа) и в реакторах периодического действия. Однако, если осуществлять конверсию сероводорода в плазме водорода в реакторе периодического действия, т.е. при малых скоростях потока, то полезные реакции идут с малой скоростью из-за преобладания процесса рекомбинации над процессом образования требуемых компонентов, в результате возрастают удельные энергетические затраты на конверсию H2S и снижается производительность процесса.
Поэтому смешение сероводородсодержащего газа с плазмой предлагается осуществлять в условиях неравновесного плазмохимического процесса (при пониженных давлениях), но в быстропроточном реакторе, как это обычно осуществляют при реализации квазиравновесных плазмохимических процессов (см. /6/), т.е. при скоростях течения потока в реакторе от 100 до 1000 м/с.
Сущность заявляемого способа поясняется примером реализации и графическими изображениями. На фиг. 1 представлен схематично продольный разрез установки для осуществления способа; на фиг.2 представлен график зависимости химического состава смеси от времени.
Пример. Установка для реализации способа содержит электродуговой плазмотрон 1 с источником питания, сопловой блок 2 реактора, быстропроточный реактор 3 с рабочей длиной L, диффузор 4.
В общем случае способ реализуется следующим образом. С помощью известного плазмотрона (см. с. 1099 в /6/) с использованием водорода в качестве плазмообразующего газа создается поток плазмы с температурой 3500-4500 К. Поток плазмы, состоящий преимущественно из атомов H, и перерабатываемый сероводородсодержащий газ, например смесь H2S/CO2, вводят в плазмохимический реактор и перемешивают в условиях повышенной турбулентности при давлении в реакторе P = 5-50 кПа и скоростях потока 100-1000 м/с. Скорость определяют расчетным путем в зависимости от других параметров процесса — расхода плазмообразующего газа, температуры плазмы, содержания сероводорода в перерабатываемом газе, состава перерабатываемого газа и т.п. Для обеспечения пониженного давления в зоне смешения и вывода продуктов реакции без использования принудительных средств (насосов и т.п.) в реакторе может быть организован сверхзвуковой режим течения смеси, а на выходе реактора устанавливают диффузор, восстанавливающий давление истекающей струи до атмосферного.
Соотношение объемов плазмообразующего газа (водорода) и сероводородсодержащего газа выбирается в соответствии с соотношением (H/H2S)вход 1 (см. (12)) и зависит от содержания сероводорода в перерабатываемом газе, т.е. отношения H2S к химически инертному газу CO2 и температуры плазмы. При содержании сероводорода в перерабатываемом газе, равном 10%, и температуре плазмы 4500 К мольное отношение расхода водорода к расходу сероводородсодержащего газа будет находиться в пределах H2/(H2S+CO2) = 0,05-0,06.
В результате перемешивания плазмы и сероводородсодержащего газа начинается протекание цепной химической реакции с участием трех радикалов: H, S, HS. Реакция проходит в две стадии (фиг. 2). На ранней стадии в результате быстрых химических реакций происходит почти полное химическое разложение H2S и образование конечного продукта H2. Далее следует медленная стадия образования конечного продукта S2, а на временах порядка 10 -3 с происходит полное разложение исходного продукта H2S в H2 и S2. В результате образуется струя газовой смеси с температурой 770 К, содержащая в качестве полезных продуктов молекулярный водород H2 и молекулярную серу S2 и не содержащая сероводорода H2S. При скорости движения газовой смеси вдоль реактора, равной 500 м/с, длина реактора L составит 0,5 м. Энергозатраты на электрохимическую конверсию одного моля H2S составляют 350 кДж/моль и практически не зависят от концентрации H2S в сероводородсодержащем газе. На выходе из реактора продукты реакции подвергают охлаждению одним из известных методов — затапливанием потока реагирующей смеси струями холодной жидкости (например воды) или в трубчатых теплообменниках (см. с. 1100 в /6/). Из газовой смеси известным способом (см. /1/) извлекают элементарную серу и молекулярный водород, используемые в промышленных целях. Последний частично возвращается в плазмотрон для повторного использования в процессе.
Преимущества заявляемого способа.
1. Степень конверсии H2S составляет 99,9%.
2. Удельные энергозатраты на электрохимическую конверсию составляют 350 — 450 кДж на 1 моль H2S и практически не зависят от концентрации H2S в сероводородсодержащем газе, что позволяет эффективно перерабатывать газовые смеси с содержанием H2S в широком диапазоне концентраций — от долей до десятков процентов.
3. Скорость потока смеси в реакторе лежит в пределах 100-1000 м/с, а необходимая длина реактора не превышает 1 м, что позволяет создавать компактные и высокоэффективные промышленные установки.
4. Способ может быть использован для очистки метана и других углеводородов от примеси сероводорода, поскольку скорость взаимодействия атомарного водорода с сероводородом существенно выше скорости взаимодействия с метаном и другими углеводородами (см. Кондратьев В.Н. Константы скоростей газофазных реакций // Справочник. -М.: Наука, 1971 /7/).
5. При работе плазмотрона на чистом водороде по сравнению с другими химически активными частицами достигается наибольшая продолжительность работы электродов (200 и более часов) благодаря использованию вольфрамовых термокатодов (см. Гордеев В.Ф., Пустогаров А.В. Термоэмиссионные дуговые катоды. -М.: Энергоатомиздат, 1988 /8/).
Литература
1. Патент США N 4302434, 423-573, 1981.
2. Заявка Франции N 2639630, C 01 В 17/04, 1990.
3. Заявка Франции, N 2620436, C 01 В 17/27, 1989.
4. Сурис А.Л. Термодинамика высокотемпературных процессов. Справочник. — М.: Металлургия, 1985.
5. Реализация базы данных «Процесс» системы АВОГАДРО на вычислительных средствах PC/AT. Отчет N 4120 НИИ Механики МГУ, 1991.
6. Плазмохимическая технология. Химическая энциклопедия. — М.: Большая российская энциклопедия, т. 3, с. 1098-1102, 1992.
7. Кондратьев В.Н. Константы скоростей газофазных реакций. Справочник. — М.: Наука, 1971.
8. Гордеев В.Ф., Пустогаров А.В. Термоэмиссионные дуговые катоды. — М.: Энергоатомиздат, 1988.
Способ получения серы и водорода из сероводорода, включающий введение сероводородсодержащего газа в плазму и последующий вывод продуктов реакции из реактора, отличающийся тем, что в качестве плазмообразующего газа используют молекулярный водород в термически диссоциированном состоянии, а сероводородсодержащий газ смешивают с плазмой в быстропроточном реакторе вне пределов электрического разряда в условиях неравновесного плазмохимического процесса.
http://himia.my-dict.ru/q/1724521_kak-polucit-iz-serovodoroda-seru/
http://findpatent.ru/patent/213/2131396.html