Сернистый водород формула. Получение сероводорода

ОПРЕДЕЛЕНИЕ

Сероводород представляет собой бесцветный газ с характерным запахом гниющего белка.

Он немного тяжелее воздуха, сжижается при температуре -60,3 o С и затвердевает при -85,6 o С. На воздухе сероводород горит голубоватым пламенем, образуя диоксид серы и воду:

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

Если внести в пламя сероводорода какой-нибудь холодный предмет, например фарфоровую чашку, то температура пламени значительно понижается и сероводород окисляется только до свободной серы, оседающей на чашке в виде желтого налета:

2H 2 S + O 2 = 2H 2 O + 2S.

Сероводород легко воспламеняется; смесь его с воздухом взрывает. Сероводород очень ядовит. Длительное вздыхание воздуха, содержащего этот газ даже в небольших количествах, вызывает тяжелые отравления.

При 20 o С один объем воды растворяет 2,5 объема сероводорода. Раствор сероводорода в воде называется сероводородной водой. При стоянии на воздухе, особенно на свету, сероводородная воды скоро становится мутной от выделяющейся серы. Это происходит в результате окисления сероводорода кислородом воздуха.

Получение сероводорода

При высокой температуре сера взаимодействует с водородом, образуя газ сероводород.

Практически сероводород обычно получают действием разбавленных кислот на сернистые металлы, например на сульфид железа:

FeS + 2HCl = FeCl 2 + H 2 S.

Более чистый сероводород можно получитьпри гидролизе CaS, BaS или A1 2 S 3 . Чистейший газполучается прямой реакцией водорода и серы при 600 °С.

Химические свойства сероводорода

Раствор сероводорода в воде обладает свойствами кислота. Сероводород - слабая двухосновная кислота. Она диссоциирует ступенчато и в основном по первой ступени:

H 2 S↔H + + HS — (K 1 = 6×10 -8).

Диссоциация по второй ступени

HS — ↔H + + S 2- (K 2 = 10 -14)

протекает в ничтожно малой степени.

Сероводород - сильный восстановитель. При действии сильных окислителей он окисляется до диоксида серы или до серной кислоты; глубина окисления зависит от условий: температуры, рН раствора, концентрации окислителя. Например, реакция с хлором обычно протекает до образования серной кислоты:

H 2 S + 4Cl 2 + 4H 2 O = H 2 SO 4 + 8HCl.

Средние соли сероводорода называют сульфидами.

Применение сероводорода

Применение сероводорода довольно ограничено, что, в первую очередь связано с его высокой токсичностью. Он нашел применение в лабораторной практике в качестве осадителя тяжелых металлов. Сероводород служит сырьем для получения серной кислоты, серы в элементарном виде и сульфидов

Примеры решения задач

ПРИМЕР 1

Задание Определите во сколько раз тяжелее воздуха сероводород H 2 S.
Решение Отношение массы данного газа к массе другого газа, взятого в том же объеме, при той же температуре и том же давлении, называется относительной плотностью первого газа по второму. Данная величина показывает, во сколько раз первый газ тяжелее или легче второго газа.

Относительную молекулярную массу воздуха принимают равной 29 (с учетом содержания в воздухе азота, кислорода и других газов). Следует отметить, что понятие «относительная молекулярная масса воздуха» употребляется условно, так как воздух - это смесь газов.

D air (H 2 S) = M r (H 2 S) / M r (air);

D air (H 2 S) = 34 / 29 = 1,17.

M r (H 2 S) = 2 ×A r (H) + A r (S) = 2 × 1 + 32 = 2 + 32 = 34.

Ответ Сероводород H 2 S тяжелее воздуха в 1,17 раз.

ПРИМЕР 2

Задание Найдите плотность по водороду смеси газов, в которой объемная доля кислорода составляет 20%, водорода - 40%, остальное - сероводород H 2 S.
Решение Объемные доли газов будут совпадать с молярными, т.е. с долями количеств веществ, это следствие из закона Авогадро. Найдем условную молекулярную массу смеси:

M r conditional (mixture) = φ (O 2) ×M r (O 2) + φ (H 2) ×M r (H 2) + φ (H 2 S) ×M r (H 2 S);

Химические свойства

Физические свойства

При обычных условиях сероводород – бесцветный газ, с сильным характерным запахом тухлых яиц. Т пл = -86 °С,Т кип = -60 °С, плохо растворим в воде, при 20 °С в 100 г воды растворяется 2,58 мл H 2 S. 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:

H 2 S = HS - + H + ;

HS - = S 2- + H + .

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

2H 2 S + O 2 = 2H 2 O + 2S.

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

2H 2 S + 3O 2 = 2H 2 O + 2SО 2 .

  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:

H 2 S + Br 2 = 2HBr + S.

взаимодействует с хлорной водой:

H 2 S + 4Cl 2 + 4H 2 O = H 2 SO 4 + 8HCl.

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

3PbO 2 + 4H 2 S = 3PbS + SO 2 + 4H 2 O.

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

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

С этим процессом связано образование самородной серы при вулканических процессах.

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

4SO 2 + 2H 2 S + 6NaOH = 3Na 2 S 2 O 3 + 5H 2 O.

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

FeS + 2HCl = FeCl 2 + H 2 S

  1. Взаимодействие сульфида алюминия с холодной водой

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

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

H 2 + S = H 2 S.

  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 M 2 S 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.

Наименование параметра Значение
Тема статьи: Сероводород
Рубрика (тематическая категория) Металлы и Сварка

Получение серы

Химические свойства серы

При комнатной температуре сера вступает в реакции только с ртутью. С повышением температуры её активность значительно повышается. При нагревании сера непосредственно реагирует со многими простыми веществами, за исключением инœертных газов, азота͵ селœена, теллура, золота͵ платины, иридия и йода. Сульфиды азота и золота получены косвенным путем.

  1. Взаимодействие с металлами

Сера проявляет окислительные свойства, в результате взаимодействия образуются сульфиды:

  1. Взаимодействие с водородом происходит при 150–200 °С:

H 2 + S = H 2 S.

  1. Взаимодействие с кислородом

Сера горит в кислороде при 280 °С, на воздухе при 360 °С, при этом образуется смесь оксидов:

S + O 2 = SO 2 ;

2S + 3O 2 = 2SO 3 .

  1. Взаимодействие с фосфором и углеродом

При нагревании без доступа воздуха сера реагирует с фосфором, углеродом, проявляя окислительные свойства:

2P + 3S = P 2 S 3 ;

  1. Взаимодействие с фтором

В присутствии сильных окислителœей проявляет восстановительные свойства:

S + 3F 2 = SF 6 .

  1. Взаимодействие со сложными веществами

При взаимодействии со сложными веществами сера ведет себя как восстановитель:

S + 2HNO 3 = 2NO + H 2 SO 4 .

  1. Реакция диспропорционирования

Сера способна к реакциям диспропорционирования, при взаимодействии со щелочью образуются сульфиды и сульфиты:

3S + 6KOH = K 2 S +4 O 3 + 2K 2 S -2 + 3H 2 O.

  1. Из самородных руд
  2. При нагревании пирита без доступа воздуха

FeS 2 = FeS + S.

  1. Окислением сероводорода при недостатке кислорода

2H 2 S + O 2 = 2S + 2H 2 O.

  1. Из отходящих газов металлургических и коксовых печей, при нагревании в присутствии катализатора

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

Водородное соединœение серы – сероводород H 2 S . Сероводород – ковалентное соединœение. Строение молекулы аналогично строению молекулы воды, атом серы находится в состоянии sp 3 -гибридизации, однако в отличие от воды молекулы сероводорода не образуют между собой водородных связей. Атом серы менее электроотрицательный, чем атом кислорода, имеет больший размер и, как следствие, меньшую плотность заряда. Валентный угол HSH составляет 91,1°, длина связи H – S равна 0,133 нм.

Сероводород - понятие и виды. Классификация и особенности категории "Сероводород" 2014, 2015.

  • - Подсчет балансовых запасов этана, пропана, бутана, сероводорода и других полезных компонентов

    Балансовые запасы этих компонентов подлежат учету в пределах газовых, газоконденсатных, газонефтяных месторождений если: - разведанные запасы газа на месторождении составляют не менее 10 млрд. м3; - запасы этих компонентов в процентном соотношении составляют не... .


  • - Отравление сероводородом и углеводородами.

    Отравления неизвестными жидкостями Употребление по ошибке или преднамеренно в надежде, что это этиловый (пищевой) спирт или вода, неизвестных жидкостей приводит к отравлению организма. Признаки таких отравлений: боль в желудке, расстройство желудка,... .


  • - Очистка газа от сероводорода

    Рис. 2.4. Испаритель Рис. 2.3. Десорбер Рис. 2.2. Абсорбер Рис. 2.5. Теплообменник «труба в трубе» Метод низкотемпературной сепарации широко применяется для: осушки газа; выделения конденсата из газа газоконденсатных месторождений на... .


  • - Очистка газа от механических примесей, воды, сероводорода и углекислоты.

    ГАЗА К ДАЛЬНЕМУ ТРАНСПОРТУ. ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ОЧИСТКИ И ПОДГОТОВКИ ГЛАВА 1 Рис. 2. Изоляция магистрального трубопровода Природный газ, поступающий из скважин, содержит в виде примесей твёрдые частицы (песок, окалина), конденсат... .


  • - 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... .


  • - Сероводород. Получение. Химические свойства. Сероводородная кислота. Средние и кислые сульфиды. Восстановительные свойства сероводорода и сульфидов. Гидролиз сульфидов.

    Молекула сероводорода Сероводород – бесцветный газ с запахом тухлых яиц. Он хорошо растворяется в воде (при 20 ° С в 1 объеме воды растворяется 2,5 объема сероводорода). Сероводород можно получить непосредственным соединением серы с водородом при нагревании, но обычно его...

  • Похожие статьи

    © 2019 evently.ru. Все о канализации и водоснабжении.