Vandenilio sulfido gavimas. Vandenilio sulfidas
APIBRĖŽIMAS
Vandenilio sulfidas yra bespalvės dujos, turinčios būdingą puvimo baltymo kvapą.
Jis yra šiek tiek sunkesnis už orą, suskystėja esant -60,3 o C temperatūrai ir stingsta -85,6 o C. Ore sieros vandenilis dega melsva liepsna, sudarydamas sieros dioksidą ir vandenį:
2H 2S + 3O 2 = 2H 2O + 2SO 2.
Jei į vandenilio sulfido liepsną įdėsite kokį šaltą daiktą, pavyzdžiui, porcelianinį puodelį, liepsnos temperatūra smarkiai nukrenta ir sieros vandenilis oksiduojasi tik iki laisvos sieros, kuri nusėda ant puodelio geltonos dangos pavidalu:
2H 2S + O 2 = 2H 2O + 2S.
Vandenilio sulfidas yra labai degus; jo mišinys su oru sprogsta. Vandenilio sulfidas yra labai nuodingas. Ilgai įkvėpus oro, kuriame yra šių dujų, net ir nedideliais kiekiais, smarkiai apsinuodijama.
20 o C temperatūroje vienas tūris vandens ištirpina 2,5 tūrio vandenilio sulfido. Vandenilio sulfido tirpalas vandenyje vadinamas sieros vandenilio vandeniu. Stovint ore, ypač šviesoje, sieros vandenilio vanduo nuo išsiskiriančios sieros greitai tampa drumstas. Tai atsiranda dėl vandenilio sulfido oksidacijos atmosferos deguonimi.
Vandenilio sulfido gamyba
Esant aukštai temperatūrai, siera reaguoja su vandeniliu ir susidaro vandenilio sulfido dujos.
Praktikoje vandenilio sulfidas paprastai gaunamas praskiestoms rūgštims veikiant sieros metalus, pavyzdžiui, geležies sulfidą:
FeS + 2HCl = FeCl 2 + H 2 S.
Daugiau gryno vandenilio sulfido galima gauti hidrolizuojant CaS, BaS arba A12S3. Gryniausios dujos gaunamos tiesiogine vandenilio ir sieros reakcija 600 °C temperatūroje.
Cheminės vandenilio sulfido savybės
Vandenilio sulfido tirpalas vandenyje turi rūgšties savybių. Vandenilio sulfidas yra silpna dvibazė rūgštis. Jis atsiskiria žingsnis po žingsnio ir daugiausia pagal pirmąjį žingsnį:
H 2 S↔H + + HS - (K 1 = 6 × 10 -8).
Antroji disociacijos stadija
HS - ↔H + + S 2- (K 2 = 10 -14)
atsiranda nežymiai.
Vandenilio sulfidas yra stiprus reduktorius. Veikiamas stiprių oksidatorių, oksiduojasi iki sieros dioksido arba sieros rūgšties; oksidacijos gylis priklauso nuo sąlygų: temperatūros, tirpalo pH, oksiduojančios medžiagos koncentracijos. Pavyzdžiui, reakcija su chloru paprastai susidaro ir susidaro sieros rūgštis:
H2S + 4Cl2 + 4H2O = H2SO4 + 8HCl.
Vidutinės vandenilio sulfido druskos vadinamos sulfidais.
Vandenilio sulfido taikymas
Vandenilio sulfido naudojimas yra gana ribotas, visų pirma dėl didelio jo toksiškumo. Jis buvo pritaikytas laboratorinėje praktikoje kaip sunkiųjų metalų nusodintuvas. Vandenilio sulfidas naudojamas kaip žaliava sieros rūgšties, sieros elementinės formos ir sulfidų gamybai
Problemų sprendimo pavyzdžiai
1 PAVYZDYS
| Pratimas | Nustatykite, kiek kartų sunkesnis už orą vandenilio sulfidas H 2 S. |
| Sprendimas | Tam tikrų dujų masės ir kitų dujų, paimtų tame pačiame tūryje, toje pačioje temperatūroje ir slėgyje, masės santykis vadinamas santykiniu pirmųjų dujų ir antrųjų dujų tankiu. Ši vertė parodo, kiek kartų pirmosios dujos yra sunkesnės arba lengvesnės už antrąsias dujas. Santykinė oro molekulinė masė laikoma 29 (atsižvelgiant į azoto, deguonies ir kitų dujų kiekį ore). Reikėtų pažymėti, kad sąvoka „santykinė oro molekulinė masė“ vartojama sąlyginai, nes oras yra dujų mišinys. D oras (H 2 S) = M r (H 2 S) / M r (oras); D oras (H 2 S) = 34 / 29 = 1,17. M r (H 2 S) = 2 × A r (H) + A r (S) = 2 × 1 + 32 = 2 + 32 = 34. |
| Atsakymas | Vandenilio sulfidas H 2 S yra 1,17 karto sunkesnis už orą. |
2 PAVYZDYS
| Pratimas | Raskite vandenilio tankį dujų mišinyje, kuriame deguonies tūrinė dalis yra 20%, vandenilio yra 40%, o likusi dalis yra vandenilio sulfidas H 2 S. |
| Sprendimas | Dujų tūrinės dalys sutaps su molinėmis, t.y. su medžiagų kiekių dalimis, tai Avogadro dėsnio pasekmė. Raskime sąlyginę mišinio molekulinę masę: M r sąlyginis (mišinys) = φ (O 2) × M r (O 2) + φ (H 2) × M r (H 2) + φ (H 2 S) × M r (H 2 S); |
FeS + 2HCl = FeCl 2 + H 2 S
Aliuminio sulfido reakcija su šaltu vandeniu
Al 2S3 + 6H2O = 2Al(OH)3 + 3H2S
Tiesioginė sintezė iš elementų atsiranda, kai vandenilis praleidžiamas per išlydytą sierą:
H 2 + S = H 2 S.
Parafino ir sieros mišinio kaitinimas.
1.9. Vandenilio sulfido rūgštis ir jos druskos
Vandenilio sulfido rūgštis turi visas silpnų rūgščių savybes. Reaguoja su metalais, metalų oksidais, bazėmis.
Kaip dvibazinė rūgštis, ji sudaro dviejų tipų druskas - sulfidai ir hidrosulfidai . Hidrosulfidai gerai tirpsta vandenyje, šarminių ir šarminių žemių metalų sulfidai, o sunkiųjų metalų sulfidai praktiškai netirpūs.
Šarminių ir šarminių žemių metalų sulfidai nėra spalvoti, likusieji turi būdingą spalvą, pavyzdžiui, vario (II), nikelio ir švino sulfidai - juodi, kadmis, indis, alavas - geltonas, stibis - oranžinis.
Joniniai šarminių metalų sulfidai M 2 S turi fluorito tipo struktūrą, kai kiekvienas sieros atomas yra apsuptas 8 metalo atomų kubo, o kiekvieną metalo atomą supa 4 sieros atomų tetraedras. MS tipo sulfidai būdingi šarminiams žemės metalams ir turi natrio chlorido tipo struktūrą, kai kiekvieną metalo ir sieros atomą supa skirtingo tipo atomų oktaedras. Didėjant kovalentiniam metalo ir sieros jungties pobūdžiui, realizuojamos struktūros su mažesniu koordinavimo skaičiumi.
Spalvotųjų metalų sulfidai gamtoje randami kaip mineralai ir rūdos ir naudojami kaip žaliava metalų gamybai.
Sulfidų paruošimas
Tiesioginė paprastų medžiagų sąveika kaitinant inertinėje atmosferoje
Kietųjų okso rūgščių druskų mažinimas
BaSO 4 + 4C = BaS + 4CO (esant 1000 °C)
SrSO 3 + 2NH3 = SrS + N 2 + 3H 2 O (800 °C temperatūroje)
CaCO 3 + H 2 S + H 2 = CaS + CO + 2H 2 O (esant 900 °C)
Šiek tiek tirpūs metalų sulfidai nusodinami iš jų tirpalų veikiant vandenilio sulfidui arba amonio sulfidui
Mn(NO 3) 2 + H 2 S = MnS↓ + 2HNO 3
Pb(NO 3) 2 + (NH 4) 2 S = PbS↓ + 2NH 4 NO 3
Cheminės sulfidų savybės
Tirpūs sulfidai vandenyje yra labai hidrolizuoti ir turi šarminę aplinką:
Na 2 S + H 2 O = NaHS + NaOH;
S 2- + H 2 O = HS - + OH - .
Oksiduojamas oro deguonimi, priklausomai nuo sąlygų, gali susidaryti oksidai, sulfatai ir metalai:
2CuS + 3O 2 = 2CuO + 2SO 2;
CaS + 2O 2 = CaSO 4;
Ag 2 S + O 2 = 2Ag + SO 2.
Sulfidai, ypač tirpūs vandenyje, yra stiprūs reduktorius:
2KMnO4 + 3K 2S + 4H2O = 3S + 2MnO2 + 8KOH.
1.10. Vandenilio sulfido toksiškumas
Ore vandenilio sulfidas užsidega maždaug 300 °C temperatūroje. Jo mišiniai su oru, kuriuose yra nuo 4 iki 45% H 2 S, yra sprogūs. Sieros vandenilio toksiškumas dažnai neįvertinamas ir darbas su juo atliekamas nesiimant pakankamai atsargumo priemonių. Tuo tarpu net 0,1 % H 2 S ore greitai sukelia sunkų apsinuodijimą. Įkvėpus didelės koncentracijos vandenilio sulfido, gali akimirksniu apalpti ar net mirti nuo kvėpavimo paralyžiaus (jei auka nebuvo skubiai pašalinta iš užnuodytos atmosferos). Pirmasis ūmaus apsinuodijimo simptomas yra kvapo praradimas. Vėliau atsiranda galvos skausmas, galvos svaigimas ir pykinimas. Kartais po kurio laiko atsiranda staigus alpimas. Priešnuodis visų pirma yra švarus oras. Smarkiai apsinuodijusiems vandenilio sulfidu duodama deguonies kvėpuoti. Kartais tenka naudoti dirbtinį kvėpavimą. Lėtinis apsinuodijimas nedideliais H 2 S kiekiais sukelia bendrą sveikatos pablogėjimą, išsekimą, galvos skausmus ir kt. Didžiausia leistina H 2 S koncentracija gamybinių patalpų ore laikoma 0,01 mg/l.
DALIS IR
BENDROJI CHEMIJA
ELEMENTŲ CHEMIJA
DEGUONIS. SIERA
Vandenilio sulfidas
Vandenilio sulfido molekulė susideda iš sieros atomo ir dviejų vandenilio atomų, sujungtų poliniu kovalentiniu ryšiu. Kampas tarp jungčių
SH lygus 91°. Vandenilio sulfido molekulė yra polinė.Vandenilio sulfidas yra natūralus vulkaninių ir gamtinių dujų komponentas. Kai kuriuose mineraliniuose vandenyse yra ištirpusio sieros vandenilio, kuris suteikia jiems gydomųjų savybių. Vandenilio sulfidas susidaro dėl puvimo produktų, kuriuose yra baltymų. Juodojoje jūroje daugiau nei 40 metrų gylyje nėra gyvybės dėl vandenilio prisotinimo vandenilio sulfidu.
Vandenilio sulfido fizikinės savybės
Vandenilio sulfidas yra bespalvės dujos, turinčios supuvusių kiaušinių kvapą. 3 tūriai vandenilio sulfido ištirpinami 1 tūryje vandens, todėl gaunamas maždaug 0,1 molinis tirpalas. Vandenilio sulfido lydymosi temperatūra yra -83 ° C, o virimo temperatūra yra -61 ° C. Vandenilio sulfidas veikia žmogaus nervų sistemą, todėl su juo būtina dirbti po traukos gaubtu.
Cheminės vandenilio sulfido savybės
Vandenilio sulfidas yra junginys, kurio struktūra panaši į vandens molekulę, bet yra mažiau stabili, palyginti su ja. Kaitinamas iki aukštos temperatūros, vandenilio sulfidas suyra pagal reakciją:
Degimas gali vykti dviem skirtingomis kryptimis. Deguonies pertekliumi susidaro vanduo ir siera (I).
V) oksidas:Dėl deguonies trūkumo įvyksta nevisiškas vandenilio sulfido degimas. Šis procesas naudojamas pramoniniu mastu sierai išgauti iš dujų, susidarančių skrudinant rūdas:
Bromas ir jodas redukuoja vandenilio sulfidą iki paprastos medžiagos sieros:
Vandenilio sulfidas reaguoja su heksafluorsiera aukštesnėje temperatūroje:
Kai vandenilio sulfidas ištirpsta vandenyje, susidaro silpna dvibazė sulfido rūgštis (Ka 1 = 10 - 7, Ka 2 = 1,2 ∙ 10 - 13):
Vidutinės sulfido rūgšties druskos vadinamos sulfidais (pavyzdžiui, K2S yra kalio sulfidas). Taip pat žinomos atitinkamos rūgšties rūgštinės druskos – vandenilio sulfidai(K.H.S. - kalio vandenilio sulfidas). Kadangi sulfidinė rūgštis yra gana silpna rūgštis, sulfidų ir vandenilio sulfidų tirpalai anijone hidrolizuojami, todėl tirpalo aplinka yra bazinė:
Šarminių ir šarminių žemės metalų sulfidai tirpsta vandenyje, o kiti sulfidai netirpūs. Daugelis sulfido rūgščių druskų turi būdingą spalvą: HgS – raudona, Sb 2 S 3 – oranžinė, CdS – geltona, MnS – rožinė, CuS – juoda.
Vandenilio sulfido ekstrahavimas ir panaudojimas
Vandenilio sulfidas paprastai susidaro mineralinėms rūgštims veikiant metalų sulfidus:
Vandenilio sulfidą galima gauti ir iš paprastų medžiagų.
Vandenilio sulfidas naudojamas kokybinei katijonų analizei pagal sulfidų klasifikaciją. Jis taip pat vaidina svarbų vaidmenį sieros rūgšties gamybos procese.
Kokybinė reakcija į vandenilio sulfidą i sulfido jonai
Norėdami nustatyti sulfido jonus tirpale, į tiriamąjį tirpalą įpilkite bet kokios tirpios švino druskos (dažniausiai Pb acetato (CH 3 COO) 2 arba nitratas Pb (NO 3) 2). Jei po pridėjimo tirpale atsiranda juodų nuosėdų, tada tiriamajame mėginyje buvo sulfido jonų:
Jei jie sako, kad jis silpnas, tai reiškia, kad atėjo liga ar alkis, apskritai, nelaimė. Chemijoje viskas yra kitaip. Panagrinėkime silpną vandenilio sulfidą. Jis silpnas ne todėl, kad yra pasirengęs subyrėti ar mirti, o priešingai – dėl nenoro atsiriboti.
Taip vadinamas tirpimo vandenyje procesas, atskyrimas į hidronio jonus ir anijonus. Vandenilio sulfidas disocijuoja tik 0,011%, ir dviem etapais. Pirmajame iš jų irimo laipsnis neviršija 0,005%.
Taigi, jis yra gana atsparus, „pasitaiko“. Tačiau tai yra pagal žmogiškuosius standartus. Chemijoje viskas yra kitaip. Pasinerkime į jo pasaulį toliau tyrinėdami vandenilio sulfido savybes.
Vandenilio sulfido rūgšties savybės
Herojės atsparumas yra santykinis. Nenorėdamas visiškai ištirpti vandenyje, junginys suyra veikiamas deguonies. Jis oksiduojasi hidrosulfido rūgštis. Formulė atrodo taip: - Н 2 S. Н jame – , S – . Taigi, pastarasis oksidacijos metu „išsiskiria“ iš formulės. Ryšys nutrūksta.
Faktiškai, hidrosulfido rūgštis yra vandeninis dujų tirpalas. Yra žinoma, kad vandenilio sulfidas kvepia kaip supuvę kiaušiniai ir yra toksiškas. medžiaga to nedaro. Taip pat nėra rodiklių dokumentų, kurie buvo hidrosulfido rūgštis. Nuosavybė tai dar vienas silpno ryšio požymis. Stiprieji dažo lakmusą tonais.
Vandenilio sulfido rūgšties charakteristikos ne tik lėtai tirpsta vandenyje. Kitos reakcijos su straipsnio heroje taip pat vyksta lėtai. Kalbant apie žmogaus charakterį, tai veikiau tinginystė nei silpnumas.
Pavyzdžiui, vandenilio sulfido tirpalas nenoriai reaguoja su metalais. Tai paaiškinama maža teigiamų vandenilio jonų koncentracija. Jų trūkumas yra susijęs su mažu disociacijos laipsniu.
Iš metalų straipsnio herojė sąveikauja tik su tais, kurie įtampos serijoje yra iki H2. Tokie elementai gali išstumti vandenilį iš tirpalo. Sąveika gali sukelti formavimąsi hidrosulfido druskos.
Jis visiškai netirpsta vandenyje. Replika yra susijusi su sulfidais. Tai vienas iš tipų, susidarančių dalyvaujant vandenilio sulfido junginiams. Antrasis tipas yra hidrosulfidai. Jie susidaro vykstant reakcijai su šarminių ir šarminių žemių junginiais ir yra tirpūs.
Sąveikaudamas su šarminiais žemės metalais, sieros vandenilis taip pat reaguoja su šarmais. Straipsnio herojė veikia kaip reduktorius, tai yra, ji dovanoja elektronus. Pasirodo, jungties savybės būdingos silpnam tipui.
Dviprasmiškai kitoks. Būdama nuodingo vandenilio sulfido tirpalu, straipsnio herojė yra gana pavojinga. Dėl mažos pradinės medžiagos koncentracijos jis tampa vaistu. Mes jums pasakysime, kur ir kaip jis naudojamas kitame skyriuje.
Vandenilio sulfido rūgšties taikymas
Hidrosulfido rūgšties disociacija iki tirpalo, kurio prisotinimas yra tūkstantosios procento dalys, leidžia junginį naudoti medicininiais tikslais. Paprastai jie organizuojami tose vietose, kur atsiranda požeminis vanduo, kuriame yra vandenilio sulfido. Supuvusių kiaušinių kvapas toleruojamas siekiant atsikratyti odos negalavimų, atstatyti sistemą, gydyti nemigą.
Vandenilio sulfido vonios gerina kraujotaką, o tai reiškia, kad jos turi teigiamą poveikį visam organizmui. Greičiau judėdamas kraujagyslėmis, kraujas nesustingsta ir greičiau aprūpina organus jiems reikalingais elementais. Metabolizmas pagreitėja, todėl valomi toksinai. Dėl bendro atjauninimo efekto.
„Ant veido“ vartojamas tiesiogine prasme. Kosmetologai liftingo procedūroms naudoja sieros vandenilio tirpalą. Be stangrinimo, galite atsikratyti celiulito ir spuogų. Vietinis tirpalo naudojimas turi mažiau kontraindikacijų nei vonios.
Gydytojai pastebi, kad vonios su vandenilio sulfidu nesiimama nei namuose, nei apskritai uždarose patalpose. Iš vandens sklindančių garų koncentracija gali viršyti leistinas ribas.
Sanatorijose bandoma įrengti baseinus po atviru dangumi. Karštosios versmės. Todėl juose malonu maudytis net ir žiemą. Yra nemažai vandenilio sulfido kurortų, pavyzdžiui, netoli Severobaikalsko miesto.
Svečius prižiūrintys gydytojai straipsnio heroję rekomenduoja ir kaip vaistą nuo urogenitalinės sistemos negalavimų. Tiesa, nėščiosioms ir žindančioms moterims procedūros yra kontraindikuotinos. Tačiau tiems, kurie nori tapti tėvais, vonios su vandenilio sulfidu nepakenks.
Šalies vakaruose vandenilio sulfidas susidaro palei Juodosios jūros šelfą. Tiesa, ten junginys susidaro maždaug 150 metrų gylyje, burbuliukų pavidalu išnyrantis į seklią vandenį.
Jei laikinos procedūros dujų atmosferoje yra priimtinos, ilgalaikis vandenilio sulfido įkvėpimas praranda kvapą. Tai yra uoslės nervo paralyžiaus rezultatas.
Kaip atpažinti vandenilio sulfido rūgštį ore esant mažoms koncentracijoms, nesant akivaizdaus kvapo? Tai tik padės. Ji irgi nuodinga, bet kito kelio nėra. Jis sudrėkinamas reagentu. Atmosferoje, kurioje yra ne mažiau kaip 0,0000001 % vandenilio sulfido, lapai bus padengti.
Vandenilio sulfido rūgšties paruošimas
Kadangi tai sieros vandenilio tirpalas, verta pasiteirauti apie jo gamybą. Taip pat populiarus yra sulfido naudojimo būdas. Kaip pastarieji naudojami natūralūs mineralai. Planetos viduje yra keletas sulfidų. Garsiausias turbūt. Jo formulė: - FeS 2.
Reakcija tarp sulfido ir yra smarki, aktyviai išsiskiria dujos. Atitinkamai, sąveika atliekama izoliuotose patalpose, naudojant apsauginius drabužius.
Pramonininkai dažnai eina kitu keliu. Vandenilio sulfidas yra daugelio pramonės šakų šalutinis produktas. Belieka išgauti medžiagą iš pramoninių dujų, kurių valymas bet kokiu atveju yra tiesioginė įmonių atsakomybė.
Tada vandenilio sulfidas ištirpinamas vandenyje. Skystis pašildomas. Tai daro disociaciją sėkmingesnę. Straipsnio herojė paruošta naudojimui arba pardavimui. Išsiaiškinkime kainų etiketes.
Hidrosulfido rūgšties kaina
Kadangi kasdieniame gyvenime straipsnio herojė reikalinga tik vandens procedūroms, junginio pardavimo forma sumažinama iki vandenilio sulfido vonių. Pavyzdys: - Matsesta produktas. Jis parduodamas vaistinėse, kaip ir kiti grupės vaistai.
„Matsesta“ parduodamas maišeliuose ir dedamas į 37–38 laipsnių Celsijaus temperatūros vandens vonią. Vaistas gerai išmaišomas ir panardinamas 5-15 minučių. Malonumas kainuoja apie 300 už pakuotę, tai yra viena procedūra.
Pastaba apie vandenilio sulfido vonias namuose keliamus pavojus nebuvo atšaukta. Tačiau gamintojai tai daro saugiai, pasirinkdami optimalią, saugią koncentraciją. Su juo netepkite per 15 minučių.
Laboratoriniams poreikiams ir pramoninei gamybai nėra prasmės mokėti už vandenį su minimalia vandenilio sulfido dalimi. Patogiau organizuoti suskystintų dujų tiekimą balionuose ir tai padaryti patiems. Prekė specifinė, paklausa ribota. Todėl pasiūlymų mažai, o dėl dujų balionų dažniausiai galima derėtis.
II SKYRIUS. NEORGANIJOS CHEMIJA
9.3. ElementaiPERgrupės
9.3.7. Vandenilio sulfidas (vandenilio sulfidas). Vandenilio sulfido (sulfido) rūgštis. Sulfidai 2
Vandenilio sulfidas ir vandenilio sulfido rūgštis Vandenilio sulfidas arba vandenilio sulfidas H 2 S , yra lakus sieros ir vandenilio junginys. Vandenilio sulfido molekulėje sieros atomas sudaro dvi kovalentines polines jungtis su dviem vandenilio atomais. Sujungimo kampas yra 92,1°. Sprendimas H2S vandenyje vadinamas hidrosulfido rūgštimi.
Vandenilio sulfido paplitimas gamtoje
Gamtoje vandenilio sulfidas randamas gamtinėse ir vulkaninėse dujose, yra kai kurių mineralinių šaltinių vandenyje, taip pat susidaro skaidant organines medžiagas (augalų ir gyvūnų liekanas), todėl nedideliais kiekiais randamas ore. .
Milžiniškos sieros vandenilio atsargos susikaupė Juodosios jūros gelmėse: jo sluoksnis prasideda nuo 150-200 m gylio ir siekia dugną (didžiausias gylis - 2210 m). Vandenilio sulfido koncentracija 150 m gylyje - jūros vandens 0,19 mg/l, 200 m gylyje - 0,83 mg/l, o 2000 m gylyje siekia 9,60 mg/l. Taigi, išskyrus kai kuriuos specifinius mikroorganizmus, gyvų būtybių ten beveik nėra.
Vandenilio sulfido fizinės savybės ir fiziologinis poveikis
Vandenilio sulfidas yra bespalvės dujos, turinčios aštrų, nemalonų supuvusių kiaušinių kvapą – jame vanduo ištirpsta iki 2,5 l H 2 S. Vandenilio sulfidas yra labai nuodingas. 0,1% tūrio dalis ore sukelia apsinuodijimą. Vandenilio sulfidas jungiasi su hemoglobinu, sudarydamas su jonu Fe 2+ , įtrauktas į jo sudėtį, yra mažo grynumo junginys - geležies (II) sulfidas.
Vandenilio sulfido gamyba
Laboratorijoje vandenilio sulfidui išgauti naudojama reakcija tarp metalo elemento sulfido ir chlorido rūgšties arba praskiestos sieros rūgšties:
Pramonėje vandenilio sulfidas gaminamas leidžiant vandenilį per išlydytą sierą:
Vandenilio sulfido ir sulfido rūgšties cheminės savybės
Vandenilio sulfidas
1. Vandenilio sulfidas dega melsva liepsna:
Kai trūksta deguonies, susidaro siera:
2. Vandenilio sulfidas klasifikuojamas kaip stiprus reduktorius – jis gali būti oksiduojamas iki sieros, sieros (Ir V ) oksidas arba sieros rūgštis:
3. Vandenilio sulfidas sąveikauja su oksiduojančiomis rūgštimis:
4. Reaguoja tiek su stipriais, tiek su silpnais oksidatoriais:
Vandenilio sulfido naudojimas
1. Chemijos pramonėje sieros rūgšties, elementinės sieros, sulfidų gamybai.
2. Organinėje sieros turinčių medžiagų (tiolių) sintezėje 3).
3. Kaip reagentas analitinėje chemijoje sunkiųjų metalų elementų (Ag +, Pb 2+, C u 2+) jonams aptikti.
4. Ateityje Juodojoje jūroje esančias milžiniškas sieros vandenilio atsargas galima panaudoti sieros vandenilio energetikos ir chemijos pramonės reikmėms.
5. Medicinoje natūralūs šaltiniai ir dirbtinės vonios, kurių sudėtyje yra vandenilio sulfido, naudojami kovojant su odos ligomis.
Sulfido rūgštis
Vandenilio sulfido tirpalas vandenyje - vandenilio sulfido vanduo arba vandenilio sulfido (sulfido) rūgštis - silpna dvibazė rūgštis. Jis yra silpnesnis nei sulfitinė rūgštis H2SO3. Atsiskiria dviem etapais (virš II laipsnio – šiek tiek):
Sulfido rūgštis pasižymi bendromis rūgščių savybėmis. Jis reaguoja su baziniais oksidais, bazėmis, sudarydamas vidutines ir rūgštines druskas, taip pat su kai kuriomis druskomis ir metalais:
Hidrosulfido rūgšties druskos
Vandenilio sulfido rūgštis sudaro dvi druskų serijas: vidutinę - sulfidus (K 2 S, CaS) - ir rūgštinę - vandenilio sulfidai(KHS, Ca(HS ) 2). Vandenyje tirpūs šarminių ir šarminių žemių metalų elementų sulfidai, taip pat amonio sulfidas(NH4) 2 S. Kai kurie sulfidai turi būdingą spalvą: juoda - PbS ir CuS, geltona - CdS, balta - ZnS, MgS, rožinė - MnS.
Cheminės sulfidų savybės
1. Vandenyje tirpūs sulfidai lėtai hidrolizuojasi, ty suyra su vandeniu:
Dėl visiškos hidrolizės tirpale kai kurių sulfidų negalima gauti:
2. Sulfidai reaguoja su kai kuriomis kitomis druskomis:
Šios dvi reakcijos yra kokybiškos sulfido jonų S 2- aptikimui , nes stebimas būdingų juodųjų nuosėdų susidarymas - CuS ir PbS.
3. Sulfidus skaido stiprios rūgštys:
4. Sulfidai, sąveikaudami su oksidatoriais, turi redukuojančių savybių:
______________________________________________________________
1 Reakcija naudojama išsiliejusiam gyvsidabriui surišti (demerkurizacija). Grindų plotas, kuriame sugedo gyvsidabrio termometras, turi būti pabarstytas sieros milteliais. Cinabaras yra netoksiškas junginys. Jis neišgaruoja (kambario temperatūroje) ir gali būti lengvai surinktas.
2 Polisulfidai yra sieros junginiai, kurių bendra formulė X 2 S n , kurio struktūroje yra atomų grandinės - S – S (n – 2) – S -, kur, priklausomai nuo komponento X, n gali skirtis: vandenilio polisulfiduose H2Sn (skysti polisulfidai, priklausomai nuo sieros kiekio, nuo geltonos iki raudonos) n svyruoja nuo 2 iki 23, amonio polisulfiduose ( NH 4) 2 S n - nuo 2 iki 9, šarminiai metalai Aš 2 S n - nuo 2 iki 8. Jie naudojami odos pramonėje plaukams nuo odos šalinti), dažų, polisulfidinių kaučiukų gamyboje, analitinėje chemijoje.
3 Tioliai (arba merkaptanai) turi stiprų nemalonų kvapą. Visų pirma, egantiolis C2H5SH dedama į gamtines dujas (metanas neturi kvapo), prieš jas tiekiant į buitinį dujotiekį, siekiant nustatyti dujų nuotėkį iš sistemos.
- (vandenilio sulfidas) H2S, bespalvės dujos, turinčios supuvusių kiaušinių kvapą; lydymosi temperatūra -85,54 °C, virimo temperatūra - 60,35 °C; 0.C temperatūroje suskystėja esant 1 MPa slėgiui. Reduktorius. Šalutinis produktas perdirbant naftos produktus, koksuojant anglis ir kt.; susidaro irimo metu...... Didysis enciklopedinis žodynas
- (H2S), bespalvės, nuodingos dujos, turinčios supuvusių kiaušinių kvapą. Susidaro skilimo procesų metu, randama žalioje naftoje. Gaunamas sieros rūgštimi veikiant metalų sulfidus. Naudojamas tradicinėje KOKYBINĖJE ANALIZĖJE. Savybės: temperatūra ...... Mokslinis ir techninis enciklopedinis žodynas
VANDENILIO sulfidas, vandenilio sulfidas ir daugelis kitų. ne, vyras (chem.). Dujos, susidarančios pūstant baltyminėms medžiagoms, skleidžiančios supuvusių kiaušinių kvapą. Ušakovo aiškinamąjį žodyną. D.N. Ušakovas. 1935 1940... Ušakovo aiškinamasis žodynas
VANDENILIO SULFIDAS, vyras. Bespalvės aštraus nemalonaus kvapo dujos, susidarančios skaidant baltymines medžiagas. | adj. vandenilio sulfidas, oi, oi. Ožegovo aiškinamąjį žodyną. S.I. Ožegovas, N. Yu. Švedova. 1949 1992… Ožegovo aiškinamasis žodynas
Daiktavardis, sinonimų skaičius: 1 gas (55) ASIS Sinonimų žodynas. V.N. Trishin. 2013… Sinonimų žodynas
Bespalvės nuodingos dujos H2S, turinčios nemalonų specifinį kvapą. Jis turi šiek tiek rūgštinių savybių. 1 litras C. esant t 0 °C temperatūrai ir 760 mm slėgiui yra 1,539 g. Jo yra aliejuose, natūraliuose vandenyse, biocheminės kilmės dujose, pvz... ... Geologijos enciklopedija
Vandenilio sulfidas- VANDENILIO sulfidas, H2S (molekulinė masė 34,07), bespalvės dujos, turinčios būdingą supuvusiems kiaušiniams kvapą. Litras dujų normaliomis sąlygomis (0°, 760 mm) sveria 1,5392 g.Virimo temperatūra 62°, lydymosi temperatūra 83°; S. yra dujų išmetimo dalis. Didžioji medicinos enciklopedija
Vandenilio sulfidas- - Biotechnologijų temos EN vandenilio sulfidas ... Techninis vertėjo vadovas
Vandenilio sulfidas- VANDENILIO SULFIDAS, a, m Bespalvės aštraus nemalonaus kvapo dujos, susidarančios skaidant baltymines medžiagas ir atstovaujančios sieros ir vandenilio junginį. Vandenilio sulfidas randamas kai kuriuose mineraliniuose vandenyse ir gydomajame purve ir yra naudojamas... ... Aiškinamasis rusų kalbos daiktavardžių žodynas
Knygos
- Kaip mesti rūkyti! (DVD), Pelinskis Igoris. „Nieko nėra lengviau nei mesti rūkyti – aš jau mečiau trisdešimt kartų“ (Markas Tvenas). Kodėl žmonės pradeda rūkyti? Atsipalaiduoti, prasiblaškyti, sukaupti mintis, atsikratyti streso ar...
- Vestimentiferanai yra gelmių jūros bestuburiai, V. V. Malakhovas. Monografija skirta naujai milžiniškų (iki 2,5 m) giliavandenių gyvūnų grupei, gyvenančiai giliavandenių hidroterminio aktyvumo ir šalto angliavandenilių prasiskverbimo zonose. Dauguma… eBook
- Praktikuojančio gydytojo pamąstymai apie dujų pramonės darbuotojų sveikatą, I. V. Fomičevas. Svetlana Vladimirovna Fomicheva – mokslų daktarė. medus. Mokslai, vyresnioji mokslo darbuotoja Ląstelinės ir tarpląstelinės simbiozės institutas, Rusijos mokslų akademijos Uralo filialas. Fomičevas Ilja Vladimirovičius – gastroenterologas, Medicinos...
26 PAMOKA
Tema: „Vandenilio sulfidas. Vandenilio sulfido rūgštis ir jos druskos »
Chemija: 9 klasė
Pamokos tikslai:
– Apsvarstykite vandenilio sulfido sudėtį, struktūrą ir savybes.
- Išmokite rašyti reakcijų lygtis, apibūdinančias vandenilio sulfido savybes ir kokybines reakcijas į sulfidus.
– Apsvarstykite vandenilio sulfido poveikį aplinkai ir žmonių sveikatai.
– Rūpestingas mokinių požiūris į aplinką ir savo sveikatą.
- Gebėjimo dirbti poromis ugdymas atliekant kontrolinių sekcijų ir testų savianalizę.
Pamokos tipas: mokytis naujos temos.
Įranga ir įranga: daugialypės terpės ekranas, Asmeninis kompiuteris, vadovėlis
Per užsiėmimus
aš Organizacinis momentas (2 min.)
Sveikinimai
Sveiki bičiuliai!
II Anksčiau studijuotos medžiagos kartojimas. Namų darbų tikrinimas
(10 min.)
Prisiminkime, ką mokėmės paskutinėje pamokoje.
1 skaidrė
III Naujos medžiagos mokymasis (30 min.)
1. Buvimas gamtoje
Skaidrė Nr. 4
Vandenilio sulfidas yra gana dažnas gamtoje.
Vandenilio sulfidas atsiranda visur, kur vyksta augalų ir ypač gyvūnų liekanų irimas bei puvimas, veikiami mikroorganizmų.
Kai kurios fotosintetinės bakterijos, pavyzdžiui, žaliosios sieros bakterijos, kurioms vandenilio sulfidas yra maistinė medžiaga, gamina elementinę sierą – vandenilio sulfido oksidacijos produktą.
Mūsų šalyje sieros vandenilio randama Kaukaze sieros mineraliniuose šaltiniuose. Netoli „Mineralnye Vody“ yra vienintelis Rusijoje ir pasaulyje vandenilio sulfido šaltinis, unikalus savo chemine sudėtimi, sugrąžinęs daugelio žmonių sveikatą. (Žymieji Pyatigorsko kurortai, Essentuki
Vandenilio sulfidas randamas vulkaninėse dujose.
Jis yra ištirpęs Juodosios jūros vandenyse.
Vandenilio sulfido poveikis organizmui:
Vandenilio sulfidas yra ne tikJis kvepia blogai ir yra labai nuodingas. Įkvėpus šių dujų dideliais kiekiais, greitai atsiranda kvėpavimo nervų paralyžius, tada žmogus nustoja uostyti – tai mirtinas vandenilio sulfido pavojus.
Yra daug apsinuodijimo kenksmingomis dujomis atvejų, kai aukomis tapo vamzdynus remontuojantys darbuotojai. Šios dujos yra sunkesnės, todėl kaupiasi duobėse ir šuliniuose, iš kurių ne taip paprasta greitai išsivaduoti
Vandenilio sulfidas H2S- Normaliomis sąlygomis bespalvės nemalonaus kvapo dujos (supuvę kiaušiniai), šiek tiek sunkesnės už orą. Įkvėpus vandenilio sulfidas prisijungia prie hemoglobino kraujyje ir trukdo deguonies pernešimui, todėl jis labai nuodingas.
Vandenilio sulfidas susidaro pūstant baltyminiams produktams. Jis yra vulkaninėse dujose, nuolat išleidžiamas Juodosios jūros dugne ir kaupiasi apatiniuose vandens sluoksniuose. Įeina į kai kuriuos mineralinius vandenis.
Vandenilio sulfidas vidutiniškai tirpsta vandenyje – kambario temperatūroje maždaug 2,5 tūrio vandenilio sulfido ištirpsta 1 tūryje vandens.
Redokso reakcijose vandenilio sulfidas pasižymi stipriomis redukuojančiomis savybėmis dėl S-2 sieros atomų.
Jis lengvai dega deguonyje arba ore, sudarydamas sierą arba sieros (IV) oksidą:
2H2S+O2=2H2O+2S↓
2H2S+3O2=2H2O+2SO2
Vandenilio sulfido rūgštis
Vandenilio sulfido tirpalas vandenyje vadinamasVandenilio sulfidas rūgšties . Tai silpna dvibazė rūgštis. Jai būdingos bendrosios rūgščių savybės: H2S+2KOH=K2S+2H2O
Vandenilio sulfido rūgštis dalyvauja mainų reakcijose su kai kuriomis druskomis, jei susidaro netirpūs sulfidai:
H2S+CuCl2=CuS↓+2HCl.
2. Vandenilio sulfido gamyba (žr. vadovėlį)
Skaidrė Nr. 5
Vandenilio sulfidas gaunamas:
Laboratorinėmis sąlygomis geležies sulfido sąveikos metu (II) su druskos rūgštimiH 2 TAIP 4
FeS+H 2 TAIP 4 = FeSO 4 +H 2 S
Vandenilio perdavimas per išlydytą sierą
H 2 + S = H 2 S
Aliuminio sulfido sąveika su vandeniu (gryniausias vandenilio sulfidas)
Al 2 S 3 + 6H 2 O = 2Al(OH) 3 ↓ + 3H 2 S
Kaitinant parafino ir sieros mišinį
C 20 H 42 + 21 S = 21 H 2 S + 20 C
Kartą paskaitoje jie pademonstravo eksperimentą: sieros lydymą mėgintuvėlyje. Staiga visi pajuto bjaurų kvapą. Paskaita buvo sutrikdyta. Viskas pasirodė paprasta: į mėgintuvėlį su siera įkrito parafino gabalėliai iš kamštinio buteliuko dangtelio, kuriame buvo laikomi sieros milteliai. Kai šis mišinys buvo kaitinamas, išsiskyrė vandenilio sulfidas.
Jei kaitinimas sustabdomas, reakcija sustoja ir vandenilio sulfidas neišsiskiria. Šį faktą patogu naudoti edukacinėse laboratorijose.
O dabar turėsime šiek tiek kūno kultūros.
3 Vandenilio sulfido struktūra
Skaidrė Nr. 6
Pažiūrėkime į vandenilio sulfido struktūrą (cheminio ryšio tipas, kristalinės gardelės tipas).
Jūs žinote, kad medžiagų savybės priklauso nuo sudėties ir struktūros.
Kokias fizines savybes manote remdamiesi struktūra (MCR)?
Tai:
Skaidrė Nr. 7
Dujos;
Su žema lydymosi temperatūra (-82 0 C) ir virimo temperatūra (-60 0 SU);
Bespalvis;
Su supuvusių kiaušinių kvapu ir saldaus skonio;
Šiek tiek tirpsta vandenyje (labai tirpsta alkoholyje);
(2,4 tūrio vandenilio sulfido ištirpinama 1 tūryje vandens)
(Šis tirpalas vadinamas vandenilio sulfido vandeniu arba hidrosulfido rūgštimi)
Sunkesnis už orą;
NUODINGAS!
Net vienas gryno vandenilio sulfido įkvėpimas sukelia sąmonės netekimą dėl kvėpavimo centro paralyžiaus. Vandenilio sulfidas gali sąveikauti su geležies jonais, įtrauktais į hemoglobino kiekį kraujyje.
Cheminės vandenilio sulfido savybės : vandenilio sulfide (H 2 S) sieros oksidacijos laipsnis yra žemiausias (-2), todėl pasižymi stipriomis redukuojančiomis savybėmis:
1) N 2 S+ O2 (trūkumas)→ S + H 2 OVisoms šešioms schemoms
2) N 2 S+ O2 (perteklius) → TAIP 2 +H 2 Opadaryti elektros balansą
3) N 2 S + HNO 3 (konc.) → S + NE 2 +H 2 Oir išlyginkite juos naudodami metodą
4) N 2 S+Cl 2 → S + HClel . pusiausvyrą !
5) N 2 S+FeCl 3 → FeCl 2 + HCl + S
6) N 2 S+KMnO 4 +H 2 TAIP 4 → S + MnSO 4 +K 2 TAIP 4 +H 2 O
Vandenilio sulfido rūgštis yra vandenilio sulfido tirpalas vandenyje. Ši rūgštis yra dvibazė, be deguonies, silpna, laki.
Cheminės hidrosulfido rūgšties savybės:
a) dega melsva liepsna (250 laipsnių temperatūroje 0 – 300 0 SU)
2 H 2 S -2 + 3 O 2 0 = 2 S +4 O 2 + 2 H 2 O
(trumpa OVR analizė)
b) su deguonies trūkumu
2 H 2 S + O 2 = 2 S 0 ↓+ 2 H 2 O
(reduktorius)
1) vandeniniame tirpale palaipsniui disocijuoja į jonus:
(sudarykite disociacijos lygtis!)
2) sąveikauja su metalais aktyvumo serijoje iki vandenilio:
N 2 S+ Ca →
3) sąveikauja su pagrindiniais oksidais:
N 2 S+ MgO →
4) sąveikauja su šarmais, sudarydamas rūgštines druskas (hidrosulfidus) ir vidurines druskas (sulfidus): H 2 S+ KON →
N 2 S+ 2 KON →
5) sąveikauja su druskomis (jei ↓):
N 2 S+CuSO 4 →
Kokybinė reakcija į hidrosulfido rūgštį ir jos tirpias druskas (sulfidus) yra sąveika su tirpiomis švino druskomis, dėl kurių susidaro juodos nuosėdos:
Na 2 S + Pb( NE 3 ) 2 →
Užpildykite cheminių reakcijų lygtis, įvardykite reakcijos produktus, o paskutinei (kokybinei reakcijai) sudarykite jonines lygtis!
Disociacija vyksta dviem etapais:
ašH 2 S → H + + H.S. - (susidaro hidrosulfido jonai)
II H.S. - ↔ H + + S 2- (antrame etape disociacija praktiškai nevyksta)
Vandenilio sulfido rūgštis sudaro dvi druskų serijas - vidutinę (sulfidai) ir rūgštinę (hidrosulfidai):
Na2S – natrio sulfidas;
CaS – kalcio sulfidas;
NaHS – natrio hidrosulfidas;
Ca(HS)2 – kalcio hidrosulfidas.
Užrašykite chemines reakcijas su baziniais oksidais ir druskomis namuose.
Pasiūlykite reakciją sulfido anijonui aptiktiS 2-
Norėdami patvirtinti, atlikite laboratorinį eksperimentą
Parašykite UCR molekuline ir jonine forma.
Daugelis sulfidų netirpsta vandenyje ir yra spalvoti:
- PbS- juoda spalva;
- CuS- juoda spalva;
- AgS– juoda spalva (sidabro dirbiniai pajuoduoja ilgą laiką laikant ore esant vandenilio sulfidui);
- ZnS- Balta spalva;
- MgS- rožinė spalva.
Vandenilio sulfidas ir hidrosulfido rūgštis naudojami analitinėje chemijoje sunkiųjų metalų nusodinimui.
Grįžkime prie savo problemos.
Ar vandenilio sulfidas naudingas ar žalingas?
5 Vandenilio sulfido naudojimas
Vandenilio sulfidas yra ribotai naudojamas dėl jo toksiškumo.
- Analitinėje chemijoje sieros vandenilis ir vandenilio sulfido vanduo naudojami kaip reagentai sunkiųjų metalų, kurių sulfidai labai blogai tirpsta, nusodinimui.
- Medicinoje - kaip natūralių ir dirbtinių vandenilio sulfido vonių dalis, taip pat kai kuriuose mineraliniuose vandenyse.
- Vandenilio sulfidas naudojamas sieros rūgščiai, elementinei sierai ir sulfidams gaminti.
- Spalvoti sulfidai yra dažų gamybos pagrindas. Jie taip pat naudojami analitinėje chemijoje.
- Kalio, stroncio ir bario sulfidai rauginimo metu naudojami vilnai pašalinti iš odų prieš rauginimą.
– Pastaraisiais metais buvo svarstoma galimybė panaudoti Juodosios jūros gelmėse susikaupusį vandenilio sulfidą kaip energiją (vandenilio sulfido energiją) ir chemines žaliavas.
Ar dabar viskas aišku apie vandenilio sulfido paslaptį?
Studentų pareiškimai
Kodėl vandenilio sulfidas gamtoje nesikaupia dideliais kiekiais?
(atmosferos deguonis oksiduojasi iki elementinės sieros)
6 Paskutinė dalis (3 min.)
UŽDUOTIES UŽDUOTYS
Užduotis Nr.1
Parašykite reakcijų lygtis, kurios gali būti naudojamos atliekant šias transformacijas:
Cu →CuS →H 2
S → SO 2
2 užduotis
Užrašykite visiško ir nepilno vandenilio sulfido degimo redokso reakcijų lygtis. Išdėstykite koeficientus naudodami elektroninio balanso metodą, nurodykite kiekvienos reakcijos oksidatorių ir reduktorius, taip pat oksidacijos ir redukcijos procesus.
Užduotis Nr.3
Užrašykite vandenilio sulfido cheminės reakcijos su švino (II) nitrato tirpalu molekulinės, suminės ir trumposios joninės formos lygtį. Atkreipkite dėmesį į šios reakcijos požymius, ar reakcija grįžtama?
4 užduotis
Vandenilio sulfidas buvo išleistas per 200 g sveriantį 18 % vario (II) sulfato tirpalą Apskaičiuokite šios reakcijos metu susidariusių nuosėdų masę.
Užduotis Nr.5
Nustatyti vandenilio sulfido (NS) tūrį, susidarantį sąveikaujant druskos rūgščiai su 2 kg sveriančiu 25% geležies (II) sulfido tirpalu?Ką naujo sužinojome pamokoje?
Ką galima praktiškai pritaikyti gyvenime?
Studentai atsako
Namų darbai: §11, pvz. 2, 3 34 psl
