Растворимость в воде сероводорода уравнение диссоциации

Сероводород. Сульфиды. 9-й класс

Класс: 9

Презентация к уроку

Загрузить презентацию (732 кБ)

«Тогда услышал я (о, диво!), запах скверный,
Как будто тухлое разбилося яйцо,
Или карантинный страж курил жаровней серной.
Я, нос себе зажав, отворотил лицо. «

– Закрепить знания учащихся по пройденной теме: аллотропия серы, физические и химические свойства, применение серы, нахождение в природе.
– Рассмотреть свойства соединения серы-сероводорода и её солей. – Рассмотреть влияние сероводорода на окружающую среду и здоровье человека.

– уметь составлять уравнения реакций в молекулярном виде и с точки зрения окислительно-восстановительных процессов

– Нравственное и эстетическое воспитание учащихся к окружающей среде.

Оборудование:

• Учебник “Химия 9 класс” Г.Е. Рудзитис, Ф.Г. Фельдман.
• Аппарат Кипа для получения сероводорода.
• Мультимедийный проектор.
• На столах учащихся реактивы для распознавания сульфид-ионов.
• (Лабораторный опыт №5 стр. 43).
• Презентация к уроку.

Ход урока

1. Организационный момент. Проверка домашнего задания.

Упражнение 5 (4 ученика готовятся у доски).

– Опишите физические свойства серы.

– Поясните сущность аллотропии. Каковы причины аллотропии у серы? Каковы причины аллотропии у кислорода?

– В природе сера встречается где? Перечислите, какие природные соединения серы вы знаете?

Вопрос учащимся у доски:

– Какие степени окисления имеет сера в каждом из этих соединений?

– Как взаимодействует сера с металлами?

– Как взаимодействует сера с неметаллами?

– В каких случаях сера выступает как окислитель, а в каких– как восстановитель?

Задание всему классу: Напишите взаимодействие серы и водорода, укажите окислитель и восстановитель.

2. Изучение нового материала.

– Как называется полученное вещество?

– Что вы знаете об этом веществе?

– Какая связь образуется?

Слайд. Молекулярная формула. Тип химической связи

Слайд. Нахождение в природе.

– Сероводород легче или тяжелее воздуха? (Вычисление молекулярной массы).

Слайд. Определение плотности по воздуху

Демонстрация получения сероводорода.

Учитель вместе с учениками проговаривает физические свойства сероводорода:

Задание: напишите уравнение реакции получения сероводорода .

Слайд. Реакция получения сероводорода

Слайд. Физические свойства.

Учитель: H₂S является сильным восстановителем. Например, при долгом стоянии на воздухе сероводородная вода мутнеет, это объясняется взаимодействием H₂S с кислородом воздуха, при этом выделяется элементарная сера.

(Демонстрация заранее приготовленной сероводородной воды.)

H₂S горит на воздухе голубым пламенем, при этом образуется сернистый газ, или оксид серы (IV).

Закрепление.

Выполнение упр.1 на странице 34

Слайд. Водный раствор сероводорода проявляет свойства слабой кислоты.

Составьте уравнение её диссоциации.

Слайд. Уравнение диссоциации.

Учитель: Сероводородная кислота проявляет все общие свойства кислот.

Вопрос: Какие свойства кислот мы знаем?

Слайд. Свойства кислот

Дома составить уравнения всех перечисленных реакций. В молекулярном и ионном виде

Сероводородная кислота вступает со щелочами в реакцию нейтрализации, образует 2 ряда солей: гидросульфиды и сульфиды.

Учащиеся выполняют лабораторный опыт и записывают уравнение реакции. (если не успевают, то дописывают ионную реакцию дома. (Работа с таблицей растворимости)..

Вывод: В воде хорошо растворимы только сульфиды щелочных металлов, аммония. Сульфиды остальных металлов практически не растворимы в воде, они выпадают в осадок при введении в растворы солей металлов раствора сульфида аммония (NH₄)₂S. Многие сульфиды окрашены: CdS – ярко-желтый; CuS PbS – черные; SnS – оранжевый; HgS – красный.

Поэтому, реакции образования нерастворимых сульфидов можно использовать для обнаружения определенных ионов (т.е. они являются качественными).

Слайд. Влияние сероводорода на окружающую среду и здоровье человека.

Дом задание:

§11 стр34 №2 и составить уравнения реакций в молекулярном и ионном виде, про которых говорили на уроке. (Закончить заполнение таблицы).

Урок №12. Сероводород. Сульфиды

Повторите тему 9 класса:

ПОЛУЧЕНИЕ СЕРОВОДОРОДА

Сероводород – токсичный бесцветный газ с запахом тухлых яиц.

Сероводород (H 2 S) в лаборатории можно получить нагреванием смеси парафина с серой.

Выделяющийся сероводород можно обнаружить с помощью влажной универсальной индикаторной бумаги: под действием сероводорода она краснеет. При добавлении сульфата меди к сероводородной воде выпадает черный осадок сульфида меди

CuSO 4 + H 2 S = CuS↓+ H 2 SO 4

По черному осадку сульфида свинца можно обнаружить сульфид-ион.

Сероводород получают действием минеральных кислот на сульфиды металлов, расположенных в ряду напряжений левее железа.

FeS (тв.) + 2HCl = FeCl 2 + H 2 S↑

FeS (тв.) + H 2 SO 4 = FeSO 4 + H 2 S↑

Еще один способ получения сероводорода – прямой синтез из водорода и серы:

H 2 + S ↔ H 2 S↑ + 20,92 кДж

Выход H 2 S мал, т.к. обратимая реакция обратима

Наиболее чистый сероводород можно получить при гидролизе сульфида алюминия

Al 2 S 3 (тв.) + 6H 2 O (ж.) = холод = 2Al(OH) 3 ↓ + 3H 2 S↑

Сероводород можно получить в других реакциях:

8Na + 5H 2 SO 4 (конц.) = 4Na 2 SO 4 + H 2 S↑ + 4H 2 O

8HI + H 2 SO 4 (конц.) = 4I 2 + H 2 S↑ + 4H 2 O

ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СЕРОВОДОРОДА

В водном растворе сероводород проявляет слабые кислотные свойства .

H 2 S ↔ H + + HS — (I ступень)

HS — ↔ H + + S 2- (II ступень)

Изменяет окраску индикаторов на красную – кислая среда.

2) Взаимодействие с растворами оснований. Взаимодействует с сильными основаниями, образуя сульфиды и гидросульфиды:

H 2 S + 2KOH = K 2 S + 2H 2 O

K 2 S средняя соль — сульфид калия

H 2 S (избыток) + KOH = KHS + H 2 O

KHS кислая соль — гидросульфид калия

3) С растворами солей тяжёлых металлов (Cu, Pb, Ni, Cd, Zn):

H 2 S + CuSO 4 = CuS↓ + H 2 SO 4

CuS осадок чёрного цвета

Сульфиды тяжёлых металлов окрашены: PbS; CuS; NiS – чёрные. СdS – жёлтый. ZnS – белый.

Сероводород реагирует в растворе с нитратом свинца (II). при этом образуется темно-коричневый (почти черный) осадок, нерастворимый ни в воде, ни в минеральных кислотах:

H 2 S + Pb(NO 3 ) 2 = PbS + 2HNO 3

Взаимодействие с нитратом свинца в растворе – это качественная реакция на сероводород и сульфид-ионы.

Сероводород – восстановитель

Сероводород H 2 S – очень сильный восстановитель за счет серы в степени окисления -2.

1) При недостатке кислорода и в растворе H 2 S окисляется до свободной серы (раствор мутнеет):

2H 2 S + O 2 (нед.) = 2S↓ +2H 2 O

В избытке кислорода:

2H 2 S + 3O 2 (изб.) = 2SO 2 ↑ + 2H 2 O

2) Как сильный восстановитель, сероводород легко окисляется под действием окислителей.

Бром и хлор окисляют сероводород до молекулярной серы:

H 2 S -2 + Br 2 = S 0 + 2HBr

Br 2 — бромная вода — обесцвечивается

H 2 S + Cl 2 = 2HCl + S↓

Под действием избытка хлора в водном растворе сероводород окисляется до серной кислоты:

H 2 S + 4Cl 2 + 4H 2 O → H 2 SO 4 + 8HCl

Азотная кислота окисляет сероводород до молекулярной серы:

H 2 S + 2HNO 3(конц.) = S + 2NO 2 + 2H 2 O

При кипячении сера окисляется до серной кислоты:

H 2 S + 8HNO 3(конц.) = H 2 SO 4 + 8NO 2 + 4H 2 O

Прочие окислители окисляют сероводород, как правило, до молекулярной серы.

Оксид серы (IV) окисляет сероводород:

2H 2 S + SO 2 = 3S + 2H 2 O

Соединения железа (III) также окисляют сероводород:

H 2 S + 2FeCl 3 = 2FeCl 2 + S + 2HCl

Бихроматы, хроматы и прочие окислители также окисляют сероводород до молекулярной серы:

3H 2 S + K 2 Cr 2 O 7 + 4H 2 SO 4 = 3S + Cr 2 (SO 4 ) 3 + K 2 SO 4 + 7H 2 O

2H 2 S + 4Ag + O 2 = 2Ag 2 S + 2H 2 O

Интересно! Серебряные и медные монеты чернеют на воздухе и в воде, если в среде содержится сероводород:

Серная кислота окисляет сероводород либо до молекулярной серы:

H 2 S + H 2 SO 4(конц.) = S + SO 2 + 2H 2 O

Либо до оксида серы (IV):

H 2 S + 3H 2 SO 4(конц.) = 4SO 2 + 4H 2 O

СУЛЬФИДЫ

Сульфиды – это бинарные соединения серы и металлов или некоторых неметаллов, соли сероводородной кислоты.

По растворимости в воде и кислотах сульфиды разделяют на растворимые в воде, нерастворимые в воде, но растворимые в минеральных кислотах, нерастворимые ни в воде, ни в минеральных кислотах, гидролизуемые водой.

Чёрные сульфиды (CuS, HgS, PbS, Ag 2 S, NiS, CoS)

Белые и цветные сульфиды (ZnS, MnS, FeS, CdS)

ПОЛУЧЕНИЕ СУЛЬФИДОВ

1) Сульфиды получают при взаимодействии серы с металлами . При этом сера проявляет свойства окислителя.

2) Растворимые сульфиды можно получить при взаимодействии сероводорода и щелочей

H 2 S + 2KOH = K 2 S + 2H 2 O

3) Нерастворимые сульфиды получают взаимодействием растворимых сульфидов с солями или взаимодействием сероводорода с солями (только черные сульфиды)

Pb(NO 3 ) 2 + Н 2 S = 2НNO 3 + PbS

ZnSO 4 + Na 2 S = Na 2 SO 4 + ZnS

ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СУЛЬФИДОВ

1) Гидролиз. Растворимые сульфиды гидролизуются по аниону, среда водных растворов сульфидов щелочная:

Na 2 S+H 2 O↔NaHS+NaOH;

2) С растворами кислот. Сульфиды металлов, расположенных в ряду напряжений левее железа (включительно), растворяются в сильных минеральных кислотах.

CaS + 2HCl = CaCl 2 + H 2 S↑

3) С концентрированными кислотами. Нерастворимые сульфиды растворяются в концентрированной азотной кислоте или концентрированной серной кислоте. При этом сера окисляется либо до простого вещества, либо до сульфата.

CuS + 8HNO 3 = CuSO 4 + 8NO 2 + 4H 2 O

или горячей концентрированной серной кислоте:

CuS + 4H 2 SO 4(конц. гор.) = CuSO 4 + 4SO 2 + 4H 2 O

4) Сульфиды проявляют восстановительные свойства и окисляются пероксидом водорода, хлором и другими окислителями.

Сульфид свинца (II) окисляется пероксидом водорода до сульфата свинца (II):

PbS + 4H 2 O 2 = PbSO 4 + 4H 2 O

Сульфид меди (II) окисляется хлором:

СuS + Cl 2 = CuCl 2 + S

5) Обжиг сульфидов. При этом образуются оксиды металла и серы (IV).

2CuS + 3O 2 = 2CuO + 2SO 2

2Cr 2 S 3 + 9O 2 = 2Cr 2 O 3 + 6SO 2

2ZnS + 3O 2 = 2SO 2 + ZnO

6) Реакции сульфидов с растворимыми солями свинца, серебра, меди используют как качественные на ион S 2−

Сульфиды свинца, серебра и меди — черные осадки, нерастворимые в воде и минеральных кислотах:

Na 2 S + Pb(NO 3 ) 2 = PbS↓ + 2NaNO 3

Na 2 S + 2AgNO 3 = Ag 2 S↓ + 2NaNO 3

Na 2 S + Cu(NO 3 ) 2 = CuS↓ + 2NaNO 3

7) Необратимый гидролиз

Al 2 S 3 + 6H 2 O = 2Al(OH) 3 + 3H 2 S

Разложение происходит и при взаимодействии солей трехвалентных металлов с сульфидами щелочных металлов.

3Na 2 S + 2AlCl 3 + 6H 2 O = 2Al(OH) 3 + 3H 2 S + 6NaCl

Растворимость в воде сероводорода уравнение диссоциации

ХИМИЯ – это область чудес, в ней скрыто счастье человечества,

величайшие завоевания разума будут сделаны

именно в этой области.(М. ГОРЬКИЙ)

Таблица
Менделеева

Универсальная таблица растворимости

Коллекция таблиц к урокам по химии

Сероводород. Сульфиды

«Тогда услышал я (о, диво!), запах скверный,
Как будто тухлое разбилося яйцо,
Или карантинный страж курил жаровней серной.
Я, нос себе зажав, отворотил лицо. «

I. Строение молекулы сероводорода

II. Физические свойства

Газ, бесцветный, с запахом тухлых яиц, ядовит, растворим в воде (в 1V H₂O растворяется 3V H₂S при н.у.); t°пл. = -86°C; t°кип. = -60°С.

Влияние сероводорода на организм:

Сероводород не только скверно пахнет, он еще и чрезвычайно ядовит. При вдыхании этого газа в большом количестве быстро наступает паралич дыхательных нервов, и тогда человек перестает ощущать запах – в этом и заключается смертельная опасность сероводорода.

Насчитывается множество случаев отравления вредным газом, когда пострадавшими были рабочие, на ремонте трубопроводов. Этот газ тяжелее, поэтому он накапливается в ямах, колодцах, откуда быстро выбраться не так-то просто.

Посмотрите видео-фильм: “Опасный сероводород черного моря”

III. Получение

IV. Химические свойства

1. Раствор H₂S в воде – слабая двухосновная кислота. Диссоциация происходит в две ступени:

H₂S → H + + HS — (первая ступень, образуется гидросульфид — ион)

HS — → 2H + + S 2- (вторая ступень)

Сероводородная кислота образует два ряда солей — средние (сульфиды) и кислые (гидросульфиды):

NaHS – гидросульфид натрия;

2. Взаимодействует с основаниями:

H₂S (избыток) + NaOH → NaНS + H₂O

3. H₂S проявляет очень сильные восстановительные свойства:

при нагревании реакция идет по — иному:

4. Сероводород окисляется:

5. Серебро при контакте с сероводородом чернеет:

Потемневшим предметам можно вернуть блеск. Для этого в эмалированной посуде их кипятят с раствором соды и алюминиевой фольгой. Алюминий восстанавливает серебро до металла, а раствор соды удерживает ионы серы.

6. Качественная реакция на сероводород и растворимые сульфиды — образование темно-коричневого (почти черного) осадка PbS:

Загрязнение атмосферы вызывает почернение поверхности картин, написанных масляными красками, в состав которых входят свинцовые белила. Одной из основных причин потемнения художественных картин старых мастеров было использование свинцовых белил, которые за несколько веков, взаимодействуя со следами сероводорода в воздухе (образуются в небольших количествах при гниении белков; в атмосфере промышленных регионов и др.) превращаются в PbS. Свинцовые белила – это пигмент, представляющий собой карбонат свинца (II). Он реагирует с сероводородом, содержащимся в загрязнённой атмосфере, образуя сульфид свинца (II), соединение чёрного цвета:

При обработке сульфида свинца (II) пероксидом водорода происходит реакция:

при этом образуется сульфат свинца (II), соединение белого цвета.

Таким образом реставрируют почерневшие масляные картины.

7. Реставрация:

V. Сульфиды

Соли сероводородной кислоты называют сульфидами. В воде хорошо растворимы только сульфиды щелочных металлов, аммония. Сульфиды остальных металлов практически не растворимы в воде, они выпадают в осадок при введении в растворы солей металлов раствора растворимой соли сероводородной кислоты, например, сульфида аммония (NH₄)₂S. Многие сульфиды ярко окрашены.

Для всех щелочных и щелочноземельных металлов известны также гидросульфиды M + HS и M 2+ (HS)². Гидросульфиды Са²+ и Sr 2+ очень нестойки. Являясь солями слабой кислоты, в водном растворе растворимые сульфиды подвергаются гидролизу. Гидролиз сульфидов, содержащих металлы в высоких степенях окисления, либо гидроксиды которых являются очень слабыми основаниями (например, Al₂S₃, Cr₂S₃ и др.), часто проходит необратимо с выпадением в осадок нерастворимого гидроксида.

Сульфиды применяются в технике, например, полупроводники и люминофоры (сульфид кадмия, сульфид цинка), смазочные материалы (дисульфид молибдена) и др.

Многие природные сульфиды в виде минералов являются ценными рудами (пирит, халькопирит, киноварь, молибденит).

1. Получение сульфидов

1) Многие сульфиды получают нагреванием металла с серой:

2) Растворимые сульфиды получают действием сероводорода на щелочи:

3) Нерастворимые сульфиды получают обменными реакциями:

2. Химические свойства сульфидов

1) Растворимые сульфиды сильно гидролизованы, вследствие чего их водные растворы имеют щелочную реакцию:

S 2- + H₂O → HS — + OH —

2) Сульфиды металлов, стоящих в ряду напряжений левее железа (включительно), растворимы в сильных кислотах:

3) Нерастворимые сульфиды можно перевести в растворимое состояние действием концентрированной HNO₃:

VI. Задания для закрепления

Задание №1

Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:
Cu →CuS →H₂S →SO₂

Задание №2
Составьте уравнения окислительно-восстановительных реакций полного и неполного сгорания сероводорода. Расставьте коэффициенты методом электронного баланса, укажите окислитель и восстановитель для каждой реакции, а так же процессы окисления и восстановления.

Задание №3
Запишите уравнение химической реакции сероводорода с раствором нитрата свинца (II) в молекулярном, полном и кратком ионном виде. Отметьте признаки этой реакции, является ли реакция обратимой?

Задание №4
Сероводород пропустили через 18%-ый раствор сульфата меди (II) массой 200 г. Вычислите массу осадка, выпавшего в результате этой реакции.

Задание №5
Определите объём сероводорода (н.у.), образовавшегося при взаимодействии соляной кислоты с 25% — ым раствором сульфида железа (II) массой 2 кг?