.
Информация общего характера.
Молекула Н2
S имеет структуру равнобедренного треугольника с атомом серы в центре [d(HS) = 133 пм, угол HSH = 92°]. Сероводород представляет собой бесцветный и весьма ядовитый газ, уже 1 часть которого на 100 000 частей воздуха обнаруживается по его характерному запаху (тухлых яиц).
В жидком состоянии Н2
S проводит электрический ток несравненно хуже, чем вода, так как собственная его электролитическая диссоциация ничтожно мала: [SH3
+
] [HS-
] = 3·10-33
. Жидкий, сероводород имеет низкую диэлектрическую проницаемость (e = 6 при 0 °С) и как растворитель похож скорее на органические жидкости, чем на воду. Так, он практически не растворяет лед. Твердый Н2
S имеет строение плотной упаковки с 12 ближайшими соседями у каждой молекулы (т. е. совершенно иное, чем лед). Теплота плавления сероводорода равна 2,5 кДж/моль, а теплота испарения 18,8 кДж/моль.
tпл -85,54 °С, tкип -60,35 °С; при 0 °С сжижается под давлением 1 МПа. Восстановитель.
Химические свойства.
Сероводород взаимодействует с основаниями:
H2
S + 2NaOH = Na2
S + 2H2
O
H2
S проявляет очень сильные восстановительные свойства:
H2
S-2
+ Br2
= S0
+ 2HBr
H2
S-2
+ 2FeCl3
= 2FeCl2
+ S0
+ 2HCl
H2
S-2
+ 4Cl2
+ 4H2
O = H2
S+6O4
+ 8HCl
3H2
S-2
+ 8HNO3
(конц) = 3H2
S+6O4
+ 8NO + 4H2
O
H2
S-2
+ H2
S+6O4
(конц) = S0
+ S+4O2
+ 2H2
O
(при нагревании реакция идет по - иному:
H2
S-2
+ 3H2
S+6O4
(конц) =-t°
= 4S+4O2
+ 4H2
O)
Серебро при контакте с сероводородом чернеет:
4Ag + 2H2
S + O2
= 2Ag2
S + 2H2
O
Качественная реакция на сероводород и растворимые сульфиды - образование темно-коричневого (почти черного) осадка PbS:
H2
S + Pb(NO3
)2
= PbS(осадок) + 2HNO3
Na2
S + Pb(NO3
)2
= PbS(осадок) + 2NaNO3
Pb2+
+ S2-
= PbS(осадок)
Один объём воды растворяет в обычных условиях около 3 объемов сероводорода (с образованием приблизительно 0,1 М раствора (сероводородной воды)). При нагревании растворимость понижается. Подожженный на воздухе сероводород сгорает по одному из следующих уравнений:
2 Н2
S + 3 O2
= 2 H2
O + 2 SO2
+ 1125 кДж (при избытке кислорода)2 Н2
S + O2
= 2 H2
O + 2 S + 531 кДж (при недостатке кислорода).
Растворимость сероводорода (объемы на 1 объём воды).
Легко окисляется сероводород и в растворе: при стоянии на воздухе сероводородная вода постепенно мутнеет вследствие выделения серы (по второй из приведенных выше реакций). Бром и йод восстанавливаются до НВr и HI. Аналогично действует он и на многие другие вещества. Сероводород является, таким образом, сильным восстановителем.
В водном растворе Н2
S ведёт себя как весьма слабая кислота. Средние соли (с анионом S2-
) называются сульфидами, кислые (с анионом HS-
) - гидросульфидами. Несмотря на бесцветность самих ионов S2-
и HS-
, многие соли сероводорода окрашены в характерные цвета. Подавляющее большинство сульфидов практически нерастворимо в воде. А большая часть гидросульфидов хорошо растворима (но известна лишь в растворе).
Охлаждение насыщенного водного раствора сероводорода может быть получен кристаллогидрат Н2
S·6Н2
О. Растворимость Н2
S в органических растворителях значительно выше, чем в воде. Например, один объем спирта поглощает при обычной температуре 7 объемов сероводорода. Растворимость его в расплавленной сере резко возрастает выше 130 °С и достигает максимума около 350 °С. По-видимому, это связано с образованием полисульфидов. В водном растворе сероводород легко окисляется иодом до свободной серы:I2
+ Н2
S = 2 НI + S.Напротив, в газовой фазе сера окисляет иодистый водород до свободного иода:S +2 НI = Н2
S + I2
+ 6 кДж.Ниже -50 °С может существовать молекулярное соединение состава Н2
S·I2
. Сероводородная кислота характеризуется константами диссоциации К1
= ([H+
] * [HS-
]) / [H2
S] = 1·10-7
и К2
= ([H+
] * [S2-
]) / [HS-
] = 1·10-14
, т. е. она несколько слабее угольной. Децинормальный раствор Н2
S имеет рН = 4,1.Получение.
С водородом сера в обычных условиях не соединяется. Лишь при нагревании протекает обратимая реакция:
Н2
+ S = Н2
S + 21 кДж
равновесие которой около 350 °С смещено вправо, а при повышении температуры смещается влево. Практически сероводород получают обычно действием разбавленных кислот на сульфид железа:
FeS + 2 HСl = FeCl2
+ Н2
S
Удобный способ получения Н2
S состоит в нагревании выше 170 °С сплава порошкообразной серы с парафином и измельченным асбестом (приблизительно 3 : 5 : 2 по массе). При охлаждении реакция прекращается, но вновь вызывается нагреванием. Исходный сплав может заготовляться впрок и расходоваться по мере надобности (один грамм дает около 150 мл Н2
S). Очень чистый сероводород может быть получен пропусканием смеси Н2
с парами серы над нагретыми до 600 °С кусками пемзы. Критическая температура Н2
S равна 100 °С при критическом давлении 89 атм. Термическая диссоциация Н2
S начинается приблизительно с 400 °С и становится практически полной около 1700 °С.
Сульфгидрильные группы (HS) входят в состав некоторых биологически важных органических соединений.Применение.
Применяется в производстве серы, серной кислоты, сульфидов, в органическом синтезе, химическом анализе, для приготовления лечебных сероводородных ванн.
Отравление сероводородом.
На воздухе сероводород воспламеняется около 300 °С. Взрывоопасны его смеси с воздухом, содержащие от 4 до 45 объемн. % Н2
S. Ядовитость сероводорода часто недооценивают и работы с ним ведут без соблюдения достаточных мер предосторожности. Между тем уже 0,1 % Н2
S в воздухе быстро вызывает тяжелое отравление. При вдыхании сероводорода в значительных концентрациях может мгновенно наступить обморочное состояние или даже смерть от паралича дыхания (если пострадавший не был своевременно вынесен из отравленной атмосферы). Первым симптомом острого отравления служит потеря обоняния. В дальнейшем появляются головная боль, головокружение и тошнота. Иногда через некоторое время наступают внезапные обмороки. Противоядием служит прежде всего чистый воздух. Тяжело отравленным сероводородом дают вдыхать кислород. Иногда приходится применять искусственное дыхание. Хроническое отравление малыми количествами Н2
S обусловливает общее ухудшение самочувствия, исхудание, появление головных болей и т. д. Предельно допустимой концентрацией Н2
S в воздухе производственных помещений считается 0,01 мг/л. Содержащие его баллоны должны иметь белую окраску с красной надписью "Сероводород" и красной чертой под ней.
Другие работы по теме:
Гидрохимический режим прудов
Вода пруда, как и любого другого естественного водоема, представляет собой раствор всевозможных неорганических солей и органических соединений, попадающих в воду с дождями, талыми водами, за счет смыва с окружающей площади водосбора, размыва грунта.
Анализ состояния атмосферного воздуха города Донецка
Данная работа посвящена анализу источников загрязнения атмосферного воздуха г. Донецка, расчету техногенных спектров с целью выявления тех веществ, которые наносят наибольший вред окружающей среде и здоровью населения.
Экономика природопользования: очищение газового потока
Анализ преимуществ и недостатков классифицированных методов очистки выбросов в атмосферу загрязняющих веществ. Расчет показателей оценки методов очистки сероводорода. Определение коэффициентов очистки газового потока, их экономичность и эффективность.
Экологические проблемы города Луганска
Изучение экологических проблем Луганска, обусловленных свалками мусора. Негативное влияние закрытия шахт, при котором породные и шахтные отвалы при их засыпке обеспечивают проникновение газов на поверхность. Роль химической промышленности на экологию.
Источники загрязнения атмосферного воздуха
Сброс загрязняющих веществ может осуществляться в различные среды: атмосферу, воду, почву. Выбросы в атмосферу являются основными источниками последующего загрязнения вод и почв в региональном масштабе, а в ряде случаев и в глобальном.
Природный газ 2
Добыча и транспортировка Природный газ находится в земле на глубине от 1000 метров до нескольких километров. Сверхглубокой скважиной недалеко от города Новый Уренгой получен приток газа с глубины более 6000 метров. В недрах газ находится в микроскопических пустотах (порах). Поры соединены между собой микроскопическими каналами — трещинами, по этим каналам газ поступает из пор с высоким давлением в поры с более низким давлением до тех пор, пока не окажется в скважине.
Попутный и природный нефтяные газы
Газы нефтяные попутные – это природные газы, сопровождающие нефть и выделяющиеся при ее добыче. Характерной особенностью состава газов нефтяных попутных является наличие в них, кроме метана, также этана, пропана, бутанов и паров более тяжелых углеводородов. Во многих газах нефтяных попутных присутствуют сероводород и негорючие компоненты: азот, углекислый газ, а также редкие газы – He, Ar.
Загадочная вода
На тему: «Загадочная вода». Ученик 8с класса КРФМЛИ Туркин Евгений. г. Сыктывкар. 2003 г. Какие изменения происходят в воде, при изменении внешних условий, в чём они появляются, и почему так происходит? Знать это одинаково важно и для геолога, и для астонома, и для биолога. В природе нет более распространённого вещества, чем вода.
Химические свойства кислорода
Химические свойства Кислород - второй по электроотрицательности элемент после фтора, поэтому он проявляет сильные окислительные свойства. С большинством металлов он реагирует уже при комнатной температуре, образуя основные оксиды. С неметаллами (за исключением гелия, неона, аргона) кислород реагирует, как правило, при нагревании.
Дегазация воды
Классификация методов дегазации воды и теоретические основы процесса удаления углекислоты, сероводорода и кислорода. Установка обескислороживания с помощью ионообменника с палладием. Технология удаления метана из подземных вод вакуумным способом.
Расчёт насадочного абсорбера
Равновесная зависимость системы газ-жидкость. Уравнение математического баланса. Программа для расчета насадочного абсорбера. Расчет удерживающей способности насадки. Изменение гидравлического сопротивления и скорости изменения расхода жидкости.
Диспепсия
Диспепсия - собирательный термин для обозначения расстройств пищеварения преимущественно функционального характера, возникающих вследствие недостаточного выделения пищеварительных ферментов или нерационального питания.
Дисбактериоз кишечный
Дисбактериоз кишечный - синдром, характеризующийся нарушением подвижного равновесия микрофлоры, в норме заселяющей кишечник.
Загрязнение атмосферы и экологические последствия
Условием появления и развития жизни на Земле является атмосфера — окружающая Землю газовая среда, воздушный бассейн. По объему и составу образующих газов атмосфера Земли резко отличается от газовых оболочек других планет Солнечной системы. Земная атмосфера простирается на высоту 1,5-2 тысячи километров над уровнем моря или суши, т.е. составляет около 1/3 радиуса планеты.
Источники загрязнения и методы подготовки природного газа
Источники загрязнения Источниками загрязнения являются не желательные примеси, например вода, диоксид углерода(“кислый газ”) и сероводород(высокосернистый газ). Природный газ называется малосернистым, если он не содержит обнаруживаемых количеств сероводорода. Как диоксид углерода, так и сероводород, соединяясь с водой, образуют кислоты, которые вызывают коррозию деталей газопровода.
Взрыв Чёрного моря
Во всех лоциях и атласах указано, что средняя глубина Черного моря 1300 метров. От поверхности воды до дна котловины моря действительно в среднем почти полтора километра, но то, что мы привыкли считать морем, имеет глубину, в несколько раз меньшую.
Природный газ
Природный газ - одно из важнейших горючих ископаемых , занимающие ключевые позиции в топливно-энергетических балансах многих государств , важное сырьё для химической промышленности.
Теория окислительно-восстановительных реакций
После открытия кислорода, французскому химику Лавуазье удалось выяснить, что горение есть реакция соединения с кислородом. В соответствии латинским наименованием кислорода "oxigenium" реакции соединения с кислородом были названы окислением.
Химико-биологические процессы в аквариуме
В аквариуме непрерывно происходит круговорот питательных веществ, значение которого чрезвычайно важно. Химические и биологические процессы в воде аквариума тесно связаны между собой, влияют друг на друга.
Влияние вредных газов и паров на организм человека
Вредные вещества — вещества, которые при контакте с организмом человека в случае нарушения требований безопасности могут вызвать производственные травмы, профессиональные заболевания или отклонения в состоянии здоровья.
Сильнодействующие ядовитые вещества 2
Сильнодействующие ядовитые вещества Выполнил ученик 11ого класса МОУ Гимназия №83 Ражев Владимир Сильноде́йствующие ядови́тые вещества́ (СДЯВ) — химические соединения, обладающие высокой токсичностью и способные при определенных условиях (в основном при авариях на химически опасных объектах) вызывать массовые отравления людей и животных, а также заражать окружающую среду.