Сероводород
| Сероводород | |
 |
|
 |
|
| Общие | |
|---|---|
| Систематическое наименование | сульфид водорода |
| Химическая формула | H2S |
| Отн. молек. масса | 34.082 а. е. м. |
| Молярная масса | 34.082 г/моль |
| Физические свойства | |
| Состояние (ст. усл.) | газ |
| Плотность | 1.5206 (н.у.)г/литр г/см³ |
| Термические свойства | |
| Температура плавления | −82.30 °C |
| Температура кипения | −60.28 °C |
| Химические свойства | |
| pKa | 6.89, 19±2 |
| Растворимость в воде | 0.25 (40 °C) г/100 мл |
| Классификация | |
| Рег. номер CAS | 7783-06-4 |
Сероводоро́д (серни́стый водоро́д, сульфид водорода) — бесцветный газ с запахом тухлых яиц и сладковатым вкусом. Химическая формула — H2S. Плохо растворим в воде, хорошо — в этаноле. Ядовит. При больших концентрациях разъедает многие металлы. Концентрационные пределы воспламенения с воздухом составляют 4,5 — 45 % сероводорода.
В природе встречается очень редко в виде смешанных веществ нефти и газа. Входит в состав вулканических газов. Образуется при гниении белков. Сероводород используют в лечебных целях, например, в сероводородных ваннах.[1]
Содержание |
[править] Свойства
Термически устойчив (при температурах больше 400 °C разлагается на простые вещества — S и H2). Молекула сероводорода имеет угловую форму, поэтому она полярна (μ = 0,34×10−29 Кл·м). В отличие от молекул воды, атомы водорода в молекуле не образуют прочных водородных связей, поэтому сероводород является газом. Раствор сероводорода в воде — очень слабая сероводородная кислота.
[править] Химические свойства
Собственная ионизация жидкого сероводорода ничтожно мала.
В воде сероводород мало растворим, водный раствор H2S является очень слабой кислотой:
- H2S → HS− + H+ Ka = 6.9×10−7 моль/л; pKa = 6.89.
Реагирует с основаниями:
- H2S + 2NaOH = Na2S + 2H2O (обычная соль, при избытке NaOH)
- H2S + NaOH = NaHS + H2O (кислая соль, при отношении 1:1)
Сероводород — сильный восстановитель. На воздухе горит синим пламенем:
- 2H2S + ЗО2 = 2Н2О + 2SO2
при недостатке кислорода:
- 2H2S + O2 = 2S + 2H2O (на этой реакции основан промышленный способ получения серы).
Сероводород реагирует также со многими другими окислителями, при его окислении в растворах образуется свободная сера или SO42−, например:
- 3H2S + 4HClO3 = 3H2SO4 + 4HCl
- 2H2S + SO2 = 2Н2О + 3S
[править] 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 сульфида аммония (NH4)2S. Многие сульфиды ярко окрашены.
Для щелочных и щелочноземельных металлов известны также гидросульфиды M+HS и M2+(HS)². Гидросульфиды Са²+ и Sr2+ очень нестойки. Являясь солями слабой кислоты, 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.
Многие природные сульфиды в виде минералов являются ценными рудами (пирит, халькопирит, киноварь).
[править] Получение
- Взаимодействие разбавленных кислот на сульфиды:
- Взаимодействие сульфида алюминия с водой (эта реакция отличается чистотой полученного сероводорода):
- Сплавлением парафина с серой.
[править] Соединения, генетически связанные с сероводородом
Является первым членом в ряде полисульфидов (сульфанов) — H2Sn (n=1±9).
[править] Применение
Сероводород из-за своей токсичности находит ограниченное применение.
- В аналитической химии сероводород и сероводородная вода используются как реагенты для осаждения тяжёлых металлов, сульфиды которых очень слабо растворимы.
- В медицине — в составе природных и искусственных сероводородных ванн, а также в составе некоторых минеральных вод.
- Сероводород применяют для получения серной кислоты, элементной серы, сульфидов.
- Используют в органическом синтезе для получения тиофена и меркаптанов.
- В последние годы рассматривается возможность использования сероводорода, накопленного в глубинах Чёрного моря, в качестве энергетического (сероводородная энергетика) и химического сырья.
[править] Биологическая активность
Сероводород является газотрансмиттером, в микромолярных концентрациях имеет цитопротекторные свойства (антинекротические и антиапоптические). В малых концентрациях стимулирует продукцию cAMP, активирует антиоксидантные системы, имеет противовоспалительное действие. В миллимолярных концентрациях цитотоксичен. [2]
[править] Токсикология
Очень токсичен. Вдыхание воздуха с небольшим содержанием сероводорода вызывает головокружение, головную боль, тошноту, а со значительной концентрацией приводит к коме, судорогам, отёку лёгких и даже к летальному исходу. При высокой концентрации однократное вдыхание может вызвать мгновенную смерть. При небольших концентрациях довольно быстро возникает адаптация к неприятному запаху «тухлых яиц», и он перестаёт ощущаться. Во рту возникает сладковатый металлический привкус [3]
При большой концентрации ввиду паралича обонятельного нерва запах сероводорода не ощущается.
[править] Примечания
- ↑ Польза сероводородных ванн
- ↑ Szabó C. Hydrogen sulphide and its therapeutic potential. Nature Reviews 2007;6: 918—935
- ↑ Long-term effects on the olfactory system of exposure to hydrogen sulphide / AR Hirsch and G Zavala Smell and Taste Treatment and Research Foundation, Chicago, IL 60611, USA.
[править] Литература
- Карапетьянц М. Х., Дракин С. И. Общая и неорганическая химия. — М.: Химия, 1994
- Ахметов Н. С. Общая и неорганическая химия. — М.: Высшая школа, 2001
- Малин К. М. Справочник сернокислотчика. — М.: Химия, 1971
[править] Ссылки
- Дополнительно:сероводород в попутном нефтяном газе
- Сернистый водород — статья из Большой советской энциклопедии
- Свойства сероводорода и его токсичность
 |
Это заготовка статьи о неорганическом соединении. Вы можете помочь проекту, исправив и дополнив её. |
