Сероводород

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Сероводород
Сероводород: химическая формула
Сероводород: вид молекулы
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:

\mathrm{FeS + 2 \ HCl \longrightarrow \ FeCl_2 + \ H_2S \uparrow}

\mathrm{Al_2S_3 + 6 \ H_2O \longrightarrow 2 \ Al(OH)_3 \downarrow + 3 \ H_2S \uparrow}

  • 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.

[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

  1. Польза сероводородных ванн
  2. Szabó C. Hydrogen sulphide and its therapeutic potential. Nature Reviews 2007;6: 918—935
  3. 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

Личные инструменты
Пространства имён
Варианты
Действия
Навигация
Участие
Печать/экспорт
Инструменты
На других языках