Персульфид водорода

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Персульфид водорода
Hydrogen disulfide bonds.png
Персульфид водорода
Общие
Систематическое
наименование
дисульфид диводорода, дисульфид водорода
Традиционные названия персульфан, персероводород, дисероводород, двусернистый водород
Хим. формула H2S2
Физические свойства
Состояние жёлтая жидкость
Молярная масса 66,146±0,01 г/моль
Плотность (при 25 °C) 1,3279 г/см³
Термические свойства
Т. плав. −89,6 °C
Т. кип. (344 K, 159 °F) 70,7 °C
Классификация
Рег. номер CAS 13465-07-1
PubChem 108196
SMILES
ChemSpider 97274
Приводятся данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иного.

Персульфи́д водоро́да (персульфа́н, персероводоро́д, дисероводоро́д) — неорганическое бинарное химическое соединение водорода и серы. Химическая формула ~\mathsf{H_2S_2}.

Физические свойства[править | править вики-текст]

Легкокипящая тяжёлая жидкость жёлтого цвета с неприятным запахом. Хорошо растворяет серу, не вступая с ней в реакцию.

Структура[править | править вики-текст]

Структура персероводорода аналогична перекиси водорода: два центральных атома серы и два внешних атома водорода. Связь в соединении H—S—S имеет почти стандартный двугранный угол в 90°.

Косой угол в молекуле H2S2 составляет 90,6°, по сравнению с 113,7° у H2O2. Длина связи между двумя атомами O—O, O—H, S—S и S—H равна 1,490, 0,970, 2,055 и 1,352 ангстрем соответственно[1][2].

Синтез и реакции[править | править вики-текст]

Персульфид водорода может быть получен путём растворения полисульфидов щелочных или щёлочноземельных металлов в воде. При смешивании с концентрированной соляной кислотой при температуре от −15 °C жёлтое масло, состоящее из смеси полисульфанов (H2Sx, где x > 1) будет оседать ниже водного слоя. Фракционированная конденсация этого масла позволит выделить персульфид водорода отдельно от других полисульфидов (в основном от трисульфида)[3][4].

Персульфид водорода легко разлагается при температуре окружающей среды до сероводорода и серы[4]:

~\mathsf{H_2S_2 \longrightarrow H_2S+S}

В органической химии персульфид водорода добавляют в алкены, чтобы получить органические дисульфиды и тиолы[5].

Квантовое туннелирование и его подавление в дисульфиде дейтерия[править | править вики-текст]

Дейтерированная форма дисульфида водорода DSSD имеет геометрию, подобную своему легководородному аналогу HSSH, но время туннелирования между левой и правой хиральными формами (энантиомерами) у неё больше, что делает дисульфид дейтерия удобным объектом для наблюдения квантового эффекта Зенона (подавления эволюции квантовой системы благодаря частому наблюдению). Трост и Хорнбергер[6] показали, что изолированная молекула D2S2 должна спонтанно осциллировать между двумя хиральными формами с периодом 5,6 миллисекунды (частота 176 Гц), в то время как присутствие небольшого количества инертного гелия стабилизирует эти квантовые состояния, поскольку столкновения атомов гелия с молекулой можно представить как «наблюдение» текущей хиральности молекулы. Эти «наблюдения» подавляют спонтанную эволюцию одного хирального состояния в другое [1], если повторяются достаточно часто по сравнению с периодом осцилляций (в частности, при температуре 300 К давление гелия должно превышать 1,6×10−8 бар).

Влияние на здоровье[править | править вики-текст]

Персульфид водорода был описан как «имеющий раздражающий запах», который похож на камфору или хлориды серы (S2Cl2), вызывает «слезоточивость и жгучее ощущение в носу»[4]. Если он присутствует в высокой концентрации, то может вызваться головокружение, дезориентация и в конечном счёте беспамятство[7].

Примечания[править | править вики-текст]

  1. Davies, D. W. Photoelectron spectra of hydrogen peroxide and hydrogen disulfide: ab initio calculations. — Chemical Physics Letters, 1974.. — С. 520–522. — DOI:10.1016/0009-2614(74)80093-X.
  2. P. Lazzeretti и R. Zanasi On the calculation of parity-violating energies in hydrogen peroxide and hydrogen disulfide molecules within the random-phase approximation. — Chemical Physics Letters, 1997.. — Вып. 279. — С. 349–354. — DOI:10.1016/S0009-2614(97)01060-9.
  3. De, A. K. A Text Book of Inorganic Chemistry. — ISBN 9788122413847.
  4. 1 2 3 Walton и Parson Preparation and Properties of the Persulfides of Hydrogen. — J. Amer. Chem. Soc., 1921.. — Вып. 43. — С. 2539–48. — DOI:10.1021/ja01445a008.
  5. Hazardous Reagents, Robinson Brothers
  6. J. Trost and K. Hornberger Hund’s Paradox and the Collisional Stabilization of Chiral Molecules // Phys. Rev. Lett.. — 2009. — Vol. 103. — P. 023202. — DOI:10.1103/PhysRevLett.103.023202. — arΧiv0811.2140.
  7. Stein, Wilkinson, G. Seminars in general adult psychiatry. — Royal College of Psychiatrists, 2007. — ISBN 9781904671442.