Способ получения сероводородной кислоты

Сероводород

Сероводород

Строение молекулы и физические свойства

Сероводород H₂S – это бинарное соединение водорода с серой, относится к летучим водородным соединениям. Следовательно, сероводород бесцветный ядовитый газ, с запахом тухлых яиц. Образуется при гниении. В твердом состоянии имеет молекулярную кристаллическую решетку.

Геометрическая форма молекулы сероводорода похожа на структуру воды — уголковая молекула. Но валентный угол H-S-H меньше, чем угол H-O-H в воде и составляет 92,1 о .

Способы получения сероводорода

1. В лаборатории сероводород получают действием минеральных кислот на сульфиды металлов, расположенных в ряду напряжений левее железа.

Например , при действии соляной кислоты на сульфид железа (II):

FeS + 2HCl → FeCl₂ + H₂S↑

Еще один способ получения сероводорода – прямой синтез из водорода и серы:

Еще один лабораторный способ получения сероводорода – нагревание парафина с серой.

Видеоопыт получения и обнаружения сероводорода можно посмотреть здесь.

2. Также сероводород образуется при взаимодействии растворимых солей хрома (III) и алюминия с растворимыми сульфидами. Сульфиды хрома (III) и алюминия необратимо гидролизуются в водном растворе.

Например: х лорид хрома (III) реагирует с сульфидом натрия с образованием гидроксида хрома (III), сероводорода и хлорида натрия:

Химические свойства сероводорода

1. В водном растворе сероводород проявляет слабые кислотные свойства. Взаимодействует с сильными основаниями, образуя сульфиды и гидросульфиды:

Например , сероводород реагирует с гидроксидом натрия:

H₂S + 2NaOH → Na₂S + 2H₂O
H₂S + NaOH → NaНS + H₂O

2. Сероводород H₂S – очень сильный восстановитель за счет серы в степени окисления -2. При недостатке кислорода и в растворе H₂S окисляется до свободной серы (раствор мутнеет):

В избытке кислорода:

3. Как сильный восстановитель, сероводород легко окисляется под действием окислителей.

Например, бром и хлор окисляют сероводород до молекулярной серы:

H₂S + Br₂ → 2HBr + S↓

H₂S + Cl₂ → 2HCl + S↓

Под действием избытка хлора в водном растворе сероводород окисляется до серной кислоты:

Например , азотная кислота окисляет сероводород до молекулярной серы:

При кипячении сера окисляется до серной кислоты:

Прочие окислители окисляют сероводород, как правило, до молекулярной серы.

Например , оксид серы (IV) окисляет сероводород:

Соединения железа (III) также окисляют сероводород:

H₂S + 2FeCl₃ → 2FeCl₂ + S + 2HCl

Бихроматы, хроматы и прочие окислители также окисляют сероводород до молекулярной серы:

Серная кислота окисляет сероводород либо до молекулярной серы:

Либо до оксида серы (IV):

4. Сероводород в растворе реагирует с растворимыми солями тяжелых металлов : меди, серебра, свинца, ртути, образуя черные сульфиды, нерастворимые ни в воде, ни в минеральных кислотах.

Например , сероводород реагирует в растворе с нитратом свинца (II). при этом образуется темно-коричневый (почти черный) осадок, нерастворимый ни в воде, ни в минеральных кислотах:

Взаимодействие с нитратом свинца в растворе – это качественная реакция на сероводород и сульфид-ионы.

Видеоопыт взаимодействия сероводорода с нитратом свинца можно посмотреть здесь.

Источник

Сероводородная кислота. Свойства, получение, применение и цена сероводородной кислоты

Если о человеке говорят, что он слаб, значит, пришла болезнь, или голод, в общем, невзгоды. В химии все иначе. Рассмотрим слабую сероводородную кислоту . Слаба она не потому, что готова распасться, погибнуть а, напротив, из-за нежелания диссоциировать.

Так именуют процесс растворения в воде, разделения на ион гидроксония и анион кислоты . Сероводородная диссоциирует всего на 0,011%, причем, в две стадии. На первой из них степень распада не превышает 0,005%.

Так что, кислота является вполне стойкой, «держит удар». Однако, это по человеческим меркам. В химии все иначе. Погрузимся в ее мир, продолжив изучение свойств сероводородной кислоты .

Свойства сероводородной кислоты

Стойкость героини статьи относительна. Не желая до конца растворяться в воде, соединение распадается под действием кислорода. Он окисляет сероводородную кислоту. Формула ее выглядит так: — Н₂S. Н в ней – водород , S – сера . Так вот, последний элемент при окислении «вырывается» из формулы. Соединение распадается.

По сути, сероводородная кислота является водным раствором газа. Сероводород известен запахом тухлых яиц и ядовитостью. Цвета у вещества нет. Нет цвета и у индикаторных бумажек, побывавших в сероводородной кислоте. Свойство это – еще один указатель на слабость соединения. Сильные кислоты окрашивают лакмус в красные тона.

Характеристика сероводородной кислоты сводится не только к медленному растворению в воде. Прочие реакции с героиней статьи тоже проходят неторопливо. Применительно к человеческому характеру, это, скорее, лень, чем слабость.

С металлами, к примеру, сероводородный раствор реагирует нехотя. Объяснение тому – малая концентрация положительных ионов водорода. Их дефицит связан с малой степенью диссоциации кислоты .

Из металлов героиня статьи взаимодействует лишь с теми, которые в ряду напряжения стоят до Н₂. Такие элементы способны вытеснять водород из раствора. Взаимодействие может привести к образованию соли сероводородной кислоты.

Она полностью нерастворима в воде. Реплика касается сульфидов. Это один из типов солей , образуемых при участии сероводородного соединения. Второй тип – гидросульфиды. Они образуются в ходе реакции с щелочными и щелочноземельными металлами , растворимы.

Вступая во взаимодействие со щелочноземельными металлами, сероводородная кислота реагирует и со щелочами. Героиня статьи выступает восстановителем, то есть, отдает электроны. Получается, свойства соединения типичны для кислот слабого типа.

Неоднозначно другое. Являясь раствором ядовитого сероводорода, героиня статьи опасна лишь относительно. За счет малой концентрации исходного вещества, кислота становится лекарством. Где и как его применяют, расскажем в следующей главе.

Применение сероводородной кислоты

Диссоциация сероводородной кислоты до раствора насыщенностью в тысячные процента позволяет использовать соединение для лечебных ванн . Их, как правило, организуют на местах выхода подземных вод, содержащих сероводород. Запах тухлых яиц терпят ради избавления от кожных недугов, реабилитации нервной системы, лечения бессонницы.

Ванны с сероводородной кислотой улучшают кровоток, а значит, благотворно влияют на весь организм. Быстрее передвигаясь по сосудам, кровь не застаивается, оперативнее снабжает органы необходимыми им элементами. Ускоряется обмен веществ, приводя к очищению от шлаков. На лицо общий эффект омоложения.

«На лицо» употреблено в прямом значении. Косметологи применяют раствор сероводорода для лифтинг-процедур. Кроме подтяжки кожи , можно избавиться от целлюлита и угревой сыпи. Локальное нанесение раствора имеет меньше противопоказаний, чем ванны.

Последние не рекомендованы при атеросклерозе, развитии опухолей, пороке сердца . Больным туберкулезом купания в сероводородной кислоте тоже лишь навредят, как и людям с заболеваниями почек и печени.

Медики замечают, что ванны с сероводородом не принимают в домашних условиях и, вообще, закрытых помещениях. Концентрация паров, исходящих от воды, может превысить допустимые нормы .

В санаториях бассейны стараются расположить под открытым небом. Источники горячие. Поэтому, купаться в них приятно даже зимой. Ряд сероводородных курортов есть, к примеру, вблизи города Северобайкальск.

Врачи, курирующие постояльцев, рекомендуют героиню статьи еще и в качестве лекарства от недугов мочеполовой системы. Правда, беременным и кормящим процедуры противопоказаны. Зато, тем, кто хочет стать родителем, ванны с сероводородом не повредят.

На западе страны сероводород образуется вдоль шельфа Черного моря. Правда, там соединение образуется на глубине около 150-ти метров, выходя пузырьками газа на мелководье.

Если временные процедуры в атмосфере газа приемлемы, то длительное вдыхание сероводорода ведет к угасанию способности чувствовать запахи. Это итог паралича обонятельного нерва.

Как распознать сероводородную кислоту в воздухе при малой концентрации, в отсутствии явного запаха? Поможет лишь соль свинца . Она тоже ядовита, но, иначе никак. В реактиве смачивают бумагу . В атмосфере с содержанием сероводорода хотя бы в 0,0000001% лист покроется черным налетом.

Получение сероводородной кислоты

Раз кислота является раствором сероводорода, стоит задаться вопросом его получения. Популярен способ использования соляной кислоты и сульфида железа . В качестве последнего берут природные минералы. Сульфидов железа в недрах планеты несколько. Самый известный, пожалуй, пирит . Его формула: — FeS₂.

Реакция между сульфидом и кислотой бурная, с активным выделением газа. Соответственно, взаимодействие проводят в изолированных помещениях, используя защитные маски и одежды.

Промышленники чаще идут другим путем. Сероводород – побочный продукт многих производств. Остается лишь вытянуть вещество из промышленных газов, очистка которых, все равно, прямая обязанность предприятий.

Потом, сероводород растворяют в воде. Жидкость нагревают. Так диссоциация проходит успешнее. Героиня статьи готова к использованию, или продаже. Узнаем ценники.

Цена сероводородной кислоты

Поскольку в быту героиня статьи нужна лишь для водных процедур, форма продажи соединения сводится к наборам для сероводородных ванн. Пример: — средство «Мацеста». Продается в аптеках, как и прочие препараты группы.

«Мацеста» реализуется в пакетах, добавляется в ванну с водой температурой в 37-38 градусов Цельсия. Препарат тщательно размешивают и погружаются на 5-15 минут. Стоит удовольствие около 300-от рублей за пакет, то есть, одну процедуру.

Замечание об опасности принятия сероводородных ванн в домашних условиях никто не отменял. Но, производители перестраховываются, подбирая оптимальную, безопасную концентрацию. При ней, за 15 минут вред здоровью не нанести.

Для лабораторных нужд и промышленных производств нет смысла платить за воду с минимальной долей сероводорода. Удобнее организовать поставки сжиженного газа в баллонах и самим сделать кислоту . Товар специфический, спрос ограничен. Поэтому, предложений немного, а цена на баллоны с газом, как правило, договорная.

Источник

Сероводород. Свойства сероводорода.

Сероводород (H₂S) – очень канцерогенный, токсичный газ. Имеет резкий характерный запах тухлых яиц.

Получение сероводорода.

1. В лаборатории H₂S получают в ходе реакции между сульфидами и разбавленными кислотами:

2. Взаимодействие Al₂S₃ с холодной водой (образующийся сероводород более чистый, чем при первом способе получения):

Химические свойства сероводорода.

Сероводород H₂S – ковалентное соединение, не образующее водородных связей, как молекула Н₂О. (Разница в том, что атом серы больший по размеру и более электроотрицательный, чем атом кислорода. Поэтому плотность заряда у серы меньше. И из-за отсутствия водородных связей температура кипения у H₂S выше, чем у кислорода. Также H₂S плохо растворим в воде, что также указывает на отсутствие водородных связей).

2. Сероводород H₂S – очень слабая кислота, в растворе ступенчато диссоциирует:

3. Взаимодействует с сильными окислителями:

4. Реагирует с основаниями, основными оксидами и солями, при этом образуя кислые и средние соли (гидросульфиды и сульфиды):

Эту реакцию используют для обнаружения сероводорода или сульфид-ионов. PbS – осадок черного цвета.

Источник

Сероводород, свойства, получение и применение

Сероводород, свойства, получение и применение.

Сероводород – бинарное химическое соединение водорода и серы, имеющее формулу H₂S.

Сероводород, формула, молекула, строение, состав, вещество:

Сероводород (сернистый водород, сульфид водорода, дигидросульфид) – бесцветный газ со сладковатым вкусом с характерным неприятным тяжёлым запахом тухлых яиц (тухлого мяса).

Сероводород – бинарное химическое соединение водорода и серы, имеющее формулу H₂S.

Химическая формула сероводорода H₂S.

Строение молекулы сероводорода, структурная формула сероводорода:

Сероводород – наиболее активное из серосодержащих соединений.

Сероводород тяжелее воздуха. Его плотность составляет 1,539 кг/м 3 , по отношении к воздуху – 1,19. Поэтому скапливается в низких непроветриваемых местах.

Сероводород плохо растворяется в воде. Раствор сероводорода в воде – очень слабая сероводородная кислота. Хорошо растворим в бензоле, этаноле, бромэтане, гексане, додекане, октане, толуоле, трихлорэтилен, хлорбензоле.

Термически устойчив при температурах менее 400 °C. При температурах более 400 °C разлагается на составляющие – простые вещества: водород и серу.

В отличие от воды, в сероводороде не образуются водородные связи, поэтому сероводород в обычных условиях не сжижается.

Сероводород является сверхпроводником при температуре 203 К (-70 °C) и давлении 150 ГПа.

Сероводород коррозионно активен, поэтому предъявляются дополнительные требования при разработке нефтяных, газовых и газоконденсатных месторождений, содержащий сероводород.

Чрезвычайно огнеопасен. Смеси сероводорода и воздуха взрывоопасны. Возможно возгорание на расстоянии. Горит синим пламенем.

Соли сероводородной кислоты (раствор сероводорода в воде) называют сульфидами. В воде хорошо растворимы только сульфиды щелочных металлов , аммония. Сульфиды остальных металлов практически не растворимы в воде, они выпадают в осадок в ходе химических реакций. Многие сульфиды ярко окрашены. Многие природные сульфиды в виде минералов являются ценными рудами (пирит, халькопирит, киноварь, молибденит).

Сероводород в природе встречается редко, в незначительных количествах в составе природного газа, попутного нефтяного газа, сланцевого газа, а также в вулканических газах, в растворённом виде – в нефти , сланцевой нефти и в природных водах. Например, в Чёрном море слои воды, расположенные глубже 150-200 м, содержат растворённый сероводород (концентрация 14 мл/л).

Образуется при гниении белков, которые содержат в составе серосодержащие аминокислоты метионин и (или) цистеин. Небольшое количество сероводорода содержится в кишечных газах человека и животных.

Сероводород высокотоксичен и ядовит. Предельно допустимая концентрация (ПДК) сероводорода в воздухе населенных пунктов в России – 0,008 мг/м 3 , в России – 0,007 мг/м 3 .

Порог ощутимости запаха составляет 0,012-0,03 мг/м 3 . При вдыхании воздуха с небольшими концентрациями у человека довольно быстро возникает адаптация к неприятному запаху «тухлых яиц» и он перестаёт ощущаться. Во рту возникает сладковатый металлический привкус. При вдыхании воздуха с большой концентрацией из-за паралича обонятельного нерва запах сероводорода почти сразу перестаёт ощущаться.

При острых отравлениях возникает жжение и боль в горле при глотании, конъюнктивит, одышка, головная боль, головокружение, слабость, рвота, тахикардия, возможны судороги. Смертельная концентрация составляет 830 мг/м 3 в течение 30 минут или 1100 мг/м 3 в течение 5 минут.

При высокой концентрации сероводорода однократное вдыхание может вызвать мгновенную смерть.

Физические свойства сероводорода:

Наименование параметра:	Значение:
Химическая формула	H2S
Синонимы и названия иностранном языке	hydrogen sulfide (англ.)

водород сернистый (рус.)

водорода сульфид (рус.)

сероводородная кислота (рус.) Тип вещества неорганическое Внешний вид бесцветный газ Цвет бесцветный Вкус сладковатый Запах неприятный тяжёлый запах тухлых яиц (тухлого мяса) Агрегатное состояние (при 20 °C и атмосферном давлении 1 атм.) газ Плотность (состояние вещества – твердое вещество, при -195 °C), кг/м 3 1217 Плотность (состояние вещества – твердое вещество, при -195°C), г/см 3 1,217 Плотность (состояние вещества – твердое вещество, при -86 °C), кг/м 3 1120 Плотность (состояние вещества – твердое вещество, при -86 °C), г/см 3 1,12 Плотность (состояние вещества – жидкость, при -81 °C), кг/м 3 938 Плотность (состояние вещества – жидкость, при -81 °C), г/см 3 0,938 Плотность (состояние вещества – газ, при 0 °C), кг/м 3 1,539 Плотность (состояние вещества – газ, при 0 °C), г/см 3 0,001539 Температура кипения -60 °C (213 K, -76 °F) Температура плавления -82 °C (191 K, -116 °F) Температура разложения, °C выше 400 Температура вспышки -82,4 °C (190,8 K, -116,3 °F) Температура самовоспламенения 232 °C (505 K, 450 °F) Критическая температура*, °C 100,4 Критическое давление, МПа 9,01 Критический удельный объём, м 3 /кг 349 Взрывоопасные концентрации смеси газа с воздухом, % объёмных 4,3 – 46 Молярная масса, г/моль 34,082 Растворимость в воде, г/100 г вода: 0,699 (при 0 °C),
вода: 0,379 (при 20 °C),
вода: 0,233 (при 40 °C),
вода: 0,146 (при 60 °C),
вода: 0,041 (при 90 °C) Растворимость в этаноле, г/100 г этанол: 3,44 (при 0 °C),
этанол: 2,3 (при 10 °C),
этанол: 1,43 (при 20 °C) Стандартная энтальпия образования ΔH -21 кДж/моль (при 298 К, для состояния вещества – газ) Стандартная энергия Гиббса образования ΔG -33,8 кДж/моль (при 298 К, для состояния вещества – газ) Стандартная энтропия вещества S 205,7 Дж/(моль·K) (при 298 К, для состояния вещества – газ) Стандартная мольная теплоемкость C_p 34,2 Дж/(моль·K) (при 298 К, для состояния вещества – газ) Энтальпия плавления ΔH_пл 2,38 кДж/моль Энтальпия кипения ΔH_кип 18,67 кДж/моль (для состояния вещества – жидкость) Энтальпия испарения ΔH_исп 14,08 кДж/моль (при 25 °C, для состояния вещества – жидкость) Диэлектрическая проницаемость 8,99 (при -78 °C) Константа диссоциации кислоты pK_a 6,89 (при 25 °C),

19±2 (при 25 °C) Скорость звука 1497 м/с (при -76°C, состояние вещества – жидкость) Магнитный тип Диамагнитный материал Молярная магнитная восприимчивость -25,5·10 -6 см 3 /моль (при 298 K, состояние вещества – газ) Сверхпроводимость -70 °C, давление 150 ГПа

* при температуре выше критической температуры газ невозможно сконденсировать ни при каком давлении.

Получение сероводорода:

Сероводород в лаборатории получают в результате следующих химических реакций:

1. 1. взаимодействия разбавленных кислот с сульфидами, например, с сульфидом железа.

1. 2. взаимодействия сульфида алюминия и воды:

Данная реакция отличается чистотой полученного сероводорода

Источник