Ders 13

Kükürt(IV) oksit. Hidrojen sülfür ve sülfürlü asitler ve bunların tuzları

Ders hedefleri:

1. Sülfür oksit (IV), hidrojen sülfür ve sülfürlü asitler ve bunların tuzlarının kimyasal özelliklerini, sülfür bileşiklerine kalitatif reaksiyonlarını karakterize edin(konu sonucu).

2. Fikir üretme, neden-sonuç ilişkilerini belirleme, analojiler arama ve ekip halinde çalışma, alternatif bilgi kaynaklarını kullanma yeteneğini geliştirmeye devam edin(metakonu sonucu).

3. Birinin eğitim faaliyetlerini yönetme becerilerinin oluşturulması, daha ileri bir eğitim yörüngesinin seçimini anlamaya hazırlık(kişisel sonuç).

Ders ilerlemesi

Yeni materyali algılamaya hazırlanma (10 dk)

Öğrencilerin ödevleri üzerine anket.

Yeni materyal öğrenme (20 dk)

Hidrojen sülfür H 2 S – renksiz gaz, havadan ağır, çürük yumurta gibi kokar. Çok zehirli. Volkanik gazlarda ve maden sularında bulunur.

Değişim reaksiyonuyla elde edilir:

Kimyasal özellikler:

1. Havada mavi alevle yanma:

2 saat 2 S+3O 2( kulübe .) = 2H 2 O+2SO 2

2 saat 2 S+Ç 2( eksiklik .) = 2H 2 Ç+2S

2. Onarıcı özellikler:

3. Suda çözündüğünde hidrosülfür asit oluşur ve bu asit ayrışır:

4. Alkalilerle etkileşim. İki tür tuz oluşturur: sülfitler ve hidrosülfitler:

Kükürt dioksit SO 2 : renksiz, keskin kokulu, havadan ağır, suda çözünür, zehirli.

Asidik oksit.

1. Su ile karıştırıldığında kükürtlü bir bileşik oluşturur:

Sülfürlü asit kararsız, kolayca kükürt oksit (IV) ve suya ayrışır. Yalnızca sulu çözeltilerde bulunur. İki tür tuz oluşturur: sülfitler ve hidrosülfitler.

Sülfitlere kalitatif reaksiyon

Kükürt, Mendeleev periyodik tablosunun üçüncü periyodunun altıncı grubunun bir elementidir. Bu nedenle kükürt atomunun yapısı şu şekilde gösterilmektedir:

Kükürt atomunun yapısı onun metal olmadığını, yani kükürt atomunun hem elektron alma hem de elektron verme yeteneğine sahip olduğunu gösterir:

Görev 15.1. Verilen oksidasyon durumlarına sahip kükürt atomları içeren kükürt bileşikleri için formüller oluşturun.

Basit madde " sülfür» Sert, kırılgan, sarı renkte, suda çözünmeyen bir mineraldir. Doğada hem doğal kükürt hem de bileşikleri bulunur: sülfitler, sülfatlar. Kükürt aktif bir metal olmayan madde olarak hidrojen, oksijen ve hemen hemen tüm metaller ve metal olmayanlarla kolayca reaksiyona girer:

Görev 15.2. Elde edilen bileşikleri adlandırın. Kükürtün bu reaksiyonlarda hangi özellikleri (oksitleyici veya indirgeyici madde) sergilediğini belirleyin.

Tipik bir metal olmayan basit madde olan kükürt, hem oksitleyici hem de indirgeyici bir madde olabilir:

Bazen bu özellikler tek bir reaksiyonda ortaya çıkar:

Oksitleyici atom ve indirgeyici atom aynı olduğundan, bunlar "eklenebilir", yani her iki işlem de gerektirir. üç kükürt atomu.

Görev 15.3. Bu denklemde kalan katsayıları ayarlayın.

Kükürt asitlerle (güçlü oksitleyici maddeler) reaksiyona girebilir:

Dolayısıyla aktif bir metal olmayan kükürt birçok bileşik oluşturur. Hidrojen sülfit, kükürt oksitler ve türevlerinin özelliklerini ele alalım.

Hidrojen sülfür

H 2 S, kötü çürük yumurta kokusuna sahip son derece zehirli bir gaz olan hidrojen sülfürdür. Yumurta akı çürüdüğünde ayrışarak hidrojen sülfür açığa çıkardığını söylemek daha doğru olur.

Görev 15.4. Hidrojen sülfürdeki kükürt atomunun oksidasyon durumuna dayanarak bu atomun redoks reaksiyonlarında hangi özellikleri sergileyeceğini tahmin edin.

Hidrojen sülfür indirgeyici bir madde olduğundan (kükürt atomu en düşük oksidasyon durumu), kolayca oksitlenir. Hava oksijeni, oda sıcaklığında bile hidrojen sülfürü oksitler:

Hidrojen sülfür yanıkları:

Hidrojen sülfür suda az çözünür ve çözeltisi aşağıdaki özellikleri sergiler: çok zayıf asit (hidrojen sülfür H2S). Tuz oluşturur sülfürler:

Soru. Sülfür ile hidrojen sülfürü nasıl elde edebilirsiniz?

Hidrojen sülfür, laboratuvarlarda sülfitlere daha güçlü etki ederek üretilir (daha H2S) asitler, örneğin:

Kükürt dioksit ve sülfüröz asit

SO2- keskin, boğucu bir kokuya sahip kükürt dioksit. Zehirli. Suda çözünerek sülfürik asit oluşturur:

Bu asit orta kuvvettedir ancak çok kararsızdır ve yalnızca çözeltilerde bulunur. Bu nedenle, tuzlarına etki ederken - kükürt BT S- diğer asitler kükürt dioksit üretebilir:

Ortaya çıkan çözelti kaynatıldığında bu asit tamamen ayrışır.

Görev 15.5. Kükürt dioksit, kükürtlü asit, sodyum sülfit içindeki kükürtün oksidasyon derecesini belirleyin.

Oksidasyon durumundan bu yana +4 kükürt ara madde olduğundan, listelenen bileşiklerin tümü hem oksitleyici hem de indirgeyici ajanlar olabilir:

Örneğin:

Görev 15.6. Bu şemalardaki katsayıları elektronik denge yöntemini kullanarak düzenleyin. Oksidasyon durumu +4 olan bir kükürt atomunun reaksiyonların her birinde hangi özellikleri sergilediğini belirtin.

Pratikte kükürt dioksitin indirgeyici özellikleri kullanılmaktadır. Bu nedenle indirgeme sırasında bazı organik bileşikler renk kaybeder, dolayısıyla ağartmada kükürt oksit IV ve sülfitler kullanılır. Suda çözünmüş sodyum sülfit, sudaki oksijeni kolayca emdiği için boruların korozyonunu yavaşlatır ve korozyonun "suçlusu" oksijendir:

Bir katalizör varlığında oksitlenen kükürt dioksit, sülfürik anhidrite dönüşür SO3:

Sülfürik anhidrit ve sülfürik asit

Sülfürik anhidrit SO3- suyla şiddetli reaksiyona giren renksiz sıvı:

Sülfürik asit H2SO4- güçlü bir asit konsantre form aktif olarak havadaki nemi emer (bu özellik çeşitli gazları kuruturken kullanılır) ve bazı karmaşık maddelerden:

Slayt 2

Sülfür

Kükürt, oldukça reaktif bir metal olmayan kalkojendir. Sülfürün üç allotropik modifikasyonu vardır: ortorombik S8 plastik monoklinik

Slayt 3

Kükürtün özellikleri

Serav PSHE: elementin pozisyon (periyot, grup) atomik yapısı periyoda göre özellikleri / ana p/g yüksek oksit yüksek hidroksit LVS

Slayt 4

Fiş

Hidrojen sülfit ve sülfürlü asit çözeltileri boşaltılırken: H2SO3 + 2H2S = 3S + 3H2O Hidrojen sülfür tamamen yandığında (hava eksikliği ile): 2H2S + O2 = 2S + 2H2O

Slayt 5

Kimyasal özellikler

Islanmaz ve su ile reaksiyona girmez. Oksitleyici madde aşağıdakilerle reaksiyona girer: metaller (altın hariç) Hg + S = HgS (dökülen cıvanın nötrleştirilmesi) hidrojen ve metal olmayanlar, s.o. daha az (karbon, fosfor vb.)

Slayt 6

İndirgeyici bir madde aşağıdakilerle nasıl reaksiyona girer: oksijen, klor, flor

Slayt 7

S-2(benimle, C, P, H2): C + 2S = CS2 H2 + S = H2S S0 S S+2 S + Cl2 = SCl2 S+4 S + O2 = SO2H2SO3 S+6 S + 3F2 = SF6H2SO4 İyonların oksitleyici yeteneğinin güçlendirilmesi

Slayt 8

Hidrojen sülfür

H2S – hidrojen sülfür. Sudaki çözeltisine hidrosülfür asit denir. Asit zayıf dibazik olduğundan adım adım ayrışır: I: H2S ↔ H+ + HS– II: HS– ↔ H+ + S–

Slayt 9

Asitlerin tüm özelliklerini gösterir. Şunlarla reaksiyona girer: bazik oksitler: H2S + CaO = CaS + H2O bazlar: H2S + KOH ↔ KHS + H2O H2S + OH– ↔ HS– + H2O H2S + 2KOH ↔ K2S + H2O H2S + 2OH– ↔ S2– + H2O

Slayt 10

tuzlar: CuCO3 + H2S = CuS + H2CO3 metaller: Ca + H2S = CaS + H2

Slayt 11

Tuzların özellikleri

Hidrosülfit asit - hidrosülfitlerin (KHS, NaHS) asit tuzları suda oldukça çözünür. Alkali ve alkali toprak metallerin sülfürleri de çözünür. Diğer metallerin sülfürleri suda çözünmez ve bakır, kurşun, gümüş, cıva ve diğer ağır metallerin sülfürleri asitlerde (nitrik hariç) bile çözünmez.

Slayt 12

Hidrojen sülfit oksidasyonu

Hidrojen sülfit, oksijen tarafından kolayca oksitlenir (O2 fazlalığı ve eksikliğinde olduğu gibi?). Bromlu su Br2: H2S + Br2 = 2HBr + S↓ sarı-turuncu renksiz

Slayt 13

Kükürt(IV) oksit

SO2 – kükürt dioksit gazı. Su ile reaksiyona girerek H2SO3 oluşturur. Tipik asit oksit. Bazlarla (tuz (sülfit veya hidrosülfit) ve su oluşur) ve bazik oksitlerle (sadece tuz oluşur) reaksiyona girer.

Slayt 14

Elde edilenler: kükürdün yakılması, piritin kavrulması, asitlerin sülfitler üzerindeki etkisi, kons. sülfürik asit ve ağır meth

Slayt 15

Kükürt(VI) oksit

SO3 asidik bir oksittir. Su ile reaksiyona girerek H2SO4 oluşturur, bazlar (tuz (sülfat veya hidrosülfat) oluşur ve su oluşur) ve bazik oksitler. Sülfür dioksitin oksidasyonu ile elde edilir. Oleum oluşturmak üzere sülfürik asitte çözünür: H2SO4 + nSO3 = H2SO4 nSO3 oleum

Slayt 16

Sülfürik asit

Sülfürik asit H2SO4 ağır, kokusuz, renksiz yağlı bir sıvıdır. >%70'lik bir konsantrasyonda, sülfürik asit konsantre olarak adlandırılır, %70'ten az - seyreltik. Sülfürik asidin ayrışması şu denklemle ifade edilir: H2SO4 ↔ 2H++ SO42–

Slayt 17

Asit amofoterik ve bazik oksitler ve hidroksitler, tuzlar ile reaksiyona girer: H2SO4 + BaCl2 = BaSO4↓ + HCl İkinci reaksiyon SO42-iyon için kalitatiftir (çözünmeyen beyaz bir çökelti oluşur).

Slayt 18

H2SO4 H2SO4 +1 +6 -2 H2SO4 +1 +6 -2 seyreltilmiş konsantre H+ - oksitleyici madde 2H+ + 2e– = H2 S+6 - oksitleyici madde S+6 +8e– +6e– +2e– S-2 (H2S ) S0 (S)S+4 (SO2)

Slayt 19

Aktivite serisindeki hidrojene kadar tüm metaller seyreltik sülfürik asitle reaksiyona girer. Reaksiyon sırasında metal sülfat oluşur ve hidrojen açığa çıkar: H2SO4 + Zn = ZnSO4 + H2 Hidrojenden sonraki metaller seyreltik asitle reaksiyona girmez: Cu + H2SO4 ≠

Slayt 20

Konsantre sülfürik asit

Hidrojenden sonra aktivite serisindeki metaller konsantre sülfürik asit ile aşağıdaki şemaya göre etkileşime girer: H2SO4 (kons.) + Me = MeSO4 + SO2 + H2O I.e. oluşan: metal sülfat kükürt(IV) oksit - kükürt dioksit SO2 su

Slayt 21

Daha aktif olan sülfürik asit, belirli koşullar altında saf kükürt veya hidrojen sülfite indirgenebilir. Soğuk kons. sülfürik asit demir ve alüminyumu pasifleştirir, böylece demir tanklarında taşınırlar: H2SO4 (kons.) + Fe ≠ (soğukta)

Slayt 22

Sülfürik asitin hazırlanması

oleum elde etmek için SO2'nin (genellikle piriti kavurarak) bir katalizör - vanadyum(V) oksit varlığında SO2'nin SO3'e oksidasyonunun elde edilmesi; SO3'ün sülfürik asit içinde çözülmesi;

Slayt 23

sülfatlar

Sülfürik asit tuzları tuzların tüm özelliklerine sahiptir. Isınmayla ilişkileri özeldir: aktif metal sülfatlar (Na, K, Ba) t > 1000˚C'de bile ayrışmazlar, diğerleri (Cu, Al, Fe) hafif bir ısıtmayla bile sülfür oksit (VI) ve metal okside ayrışırlar

Slayt 24

Sorular

Kükürt hangi reaksiyonlarda oksitleyici bir ajanın rolünü oynar? indirgeyici madde? hangi dereceleri sergiliyor? Konsantre ve seyreltik sülfürik asidin özelliklerindeki farklılığa ne sebep olur? Kons. reaksiyonunun denklemlerini yazın. ve asitleri bakır ve çinko ile seyreltin. sodyum iyodür ve sodyum sülfat çözeltilerini nasıl ayırt edebilirim? İki yöntem önerebilir ve reaksiyon denklemlerini moleküler ve iyonik formda yazabilir.

Slayt 25

Görevler

%48 pirit içeren 10 kg cevherden ne kadar kükürt dioksit elde edilebilir? Aşağıdakiler hangi hacmi kaplar: a) 4 mol SO2? b) 128 g SO3? Reaksiyonları gerçekleştirin: O2 → S → SO2 → SO3 → H2SO4 → Na2SO4 → BaSO4

Tüm slaytları görüntüle

OVR'ler makalede özellikle renkli olarak vurgulanmıştır. Onlara özellikle dikkat edin. Bu denklemler Birleşik Devlet Sınavında görünebilir.

Seyreltik sülfürik asit, diğer asitler gibi davranarak oksidatif özelliklerini gizler:

Ve hatırlanması gereken bir şey daha seyreltik sülfürik asit: o kurşunla reaksiyona girmez. Seyreltik H2SO4 içerisine atılan bir kurşun parçası, çözünmeyen bir kurşun sülfat tabakasıyla kaplanır (çözünürlük tablosuna bakın) ve reaksiyon hemen durur.

Sülfürik asidin oksitleyici özellikleri

– ağır yağlı sıvı, uçucu olmayan, tatsız ve kokusuz

+6 (daha yüksek) oksidasyon durumundaki kükürt nedeniyle, sülfürik asit güçlü oksitleyici özellikler kazanır.

Sülfürik asit çözeltileri hazırlarken görev 24 (eski A24) kuralı İçine asla su dökmemelisiniz. Konsantre sülfürik asit, sürekli karıştırılarak ince bir akıntı halinde suya dökülmelidir.

Konsantre sülfürik asidin metallerle reaksiyonu

Bu reaksiyonlar kesinlikle standartlaştırılmıştır ve şemayı takip etmektedir:

H2SO4(kons.) + metal → metal sülfat + H2O + indirgenmiş kükürt ürünü.

İki nüans var:

1) Alüminyum, demir Ve krom Pasivasyon nedeniyle normal şartlarda H2SO4 (kons.) ile reaksiyona girmezler. Isıtılması gerekiyor.

2) C platin Ve altın H2SO4 (kons.) hiç reaksiyona girmez.

Sülfür V konsantre sülfürik asit– oksitleyici madde

• Bu, kendini toparlayacağı anlamına gelir;
• kükürtün indirgendiği oksidasyon derecesi metale bağlıdır.

düşünelim kükürt oksidasyon durumu diyagramı:

• İle -2 kükürt yalnızca çok aktif metaller tarafından bir dizi voltajla azaltılabilir alüminyuma kadar ve alüminyum dahil.

Tepkiler şu şekilde olacak:

8Li+5H 2 BU YÜZDEN 4( kons. .) → 4Li 2 BU YÜZDEN 4 + 4 saat 2 O+H 2 S

4Mg + 5H 2 BU YÜZDEN 4( kons. .) → 4MgSO 4 + 4 saat 2 O+H 2 S

8Al + 15H 2 BU YÜZDEN 4( kons. .) (t)→ 4Al 2 (BU YÜZDEN 4 ) 3 +12 saat 2 O+3H 2 S

• H2SO4'ün (kons) bir dizi voltajda metallerle etkileşimi üzerine alüminyumdan sonra ama demirden önce yani ortalama aktiviteye sahip metallerde kükürt azaltılır 0 :

3 dk + 4 saat 2 BU YÜZDEN 4( kons. .) → 3MnSO 4 + 4 saat 2 Ç+S↓

2Cr + 4H 2 BU YÜZDEN 4( kons. .) (t)→Cr 2 (BU YÜZDEN 4 ) 3 + 4 saat 2 Ç+S↓

3Zn + 4H 2 BU YÜZDEN 4( kons. .) → 3ZnSO 4 + 4 saat 2 Ç+S↓

• diğer tüm metaller donanımla başlayarak bir dizi voltajda (elbette altın ve platin hariç, hidrojenden sonrakiler de dahil), kükürdü yalnızca +4'e düşürebilirler. Bunlar düşük aktif metaller olduğundan:

2 Fe + 6 H 2 BU YÜZDEN 4(kons.) ( T)→ Fe 2 ( BU YÜZDEN 4 ) 3 + 6 H 2 O + 3 BU YÜZDEN 2

(Demirin, güçlü bir oksitleyici ajan olduğundan mümkün olan en yüksek oksidasyon durumu olan +3'e oksitlendiğini unutmayın)

Cu+2H 2 BU YÜZDEN 4( kons. .) → CuSO 4 + 2 saat 2 Ç+SO 2

2Ag + 2H 2 BU YÜZDEN 4( kons. .) → Ag 2 BU YÜZDEN 4 + 2 saat 2 Ç+SO 2

Elbette her şey görecelidir. İyileşmenin derinliği birçok faktöre bağlı olacaktır: asit konsantrasyonu (%90, %80, %60), sıcaklık vb. Bu nedenle ürünleri tam olarak doğru tahmin etmek mümkün değildir. Yukarıdaki tablonun da kendi yaklaşık yüzdesi vardır, ancak bunu kullanabilirsiniz. Ayrıca, Birleşik Devlet İncelemesinde, indirgenmiş kükürt ürününün belirtilmediği ve metalin özellikle aktif olmadığı durumlarda, büyük olasılıkla derleyicilerin SO2 anlamına geldiğini hatırlamak gerekir. Duruma bakmanız ve koşullardaki ipuçlarını aramanız gerekiyor.

BU YÜZDEN 2 - bu genellikle kons.'nun katılımıyla ORR'nin ortak bir ürünüdür. sülfürik asit.

H2SO4 (kons.) bazılarını oksitler ametaller(indirgeyici özellikler sergileyen), kural olarak, maksimuma kadar - en yüksek oksidasyon derecesi (bu metal olmayanın bir oksidi oluşur). Bu durumda kükürt de SO2'ye indirgenir:

C+2H 2 BU YÜZDEN 4( kons. .) → CO 2 + 2 saat 2 O+2SO 2

2P+5H 2 BU YÜZDEN 4( kons. .) → P 2 O 5 +5 saat 2 O+5SO 2

Yeni oluşan fosfor oksit (V), ortofosforik asit üretmek üzere suyla reaksiyona girer. Bu nedenle reaksiyon hemen kaydedilir:

2P+5H 2 BU YÜZDEN 4( kons. ) → 2 saat 3 P.O. 4 + 2 saat 2 O+5SO 2

Borun da aynısı ortoborik asite dönüşür:

2B+3H 2 BU YÜZDEN 4( kons. ) → 2 saat 3 BÖ. 3 +3SO 2

Kükürtün oksidasyon durumu +6 (sülfürik asitte) ile “diğer” kükürt (farklı bir bileşikte bulunan) ile etkileşimi çok ilginçtir. Birleşik Devlet İncelemesi çerçevesinde H2SO4 (conc) etkileşimi dikkate alınır kükürt (basit bir madde) ve hidrojen sülfür ile.

Etkileşimle başlayalım konsantre sülfürik asitli kükürt (basit bir madde). Basit bir maddede oksidasyon durumu 0, asitte +6'dır. Bu ORR'de kükürt +6, kükürt 0'ı oksitleyecektir. Sülfürün oksidasyon durumlarının şemasına bakalım:

Kükürt 0 oksitlenecek ve kükürt +6 azaltılacak, yani oksidasyon durumu düşecektir. Kükürt dioksit açığa çıkacak:

2 H 2 BU YÜZDEN 4(kons.) + S → 3 BU YÜZDEN 2 + 2 H 2 O

Ancak hidrojen sülfür durumunda:

Hem kükürt (basit bir madde) hem de kükürt dioksit oluşur:

H 2 BU YÜZDEN 4( kons. .) +H 2 S → S↓ + SO 2 + 2 saat 2 O

Bu prensip, oksitleyici madde ve indirgeyici maddenin farklı oksidasyon durumlarında aynı element olduğu bir ORR ürününün tanımlanmasında sıklıkla yardımcı olabilir. Oksitleyici madde ve indirgeyici madde, oksidasyon durumu diyagramına göre "birbirleriyle yarı yolda buluşur".

H2SO4 (kons.), öyle ya da böyle, halojenürlerle etkileşime girer. Ancak burada flor ve klorun “kendilerinin bıyıklı” olduğunu anlamalısınız ve ORR florürler ve klorürlerle oluşmaz, hidrojen halojenür gazının oluştuğu geleneksel bir iyon değiştirme işleminden geçer:

CaCl 2 + H 2 SO 4 (kons.) → CaSO 4 + 2HCl

CaF2 + H2S04 (kons.) → CaS04 + 2HF

Ancak bromürlerin ve iyodürlerin bileşimindeki halojenler (ve ayrıca karşılık gelen hidrojen halojenürlerin bileşiminde) serbest halojenlere oksitlenir. Yalnızca kükürt farklı şekillerde indirgenir: iyodür, bromürden daha güçlü bir indirgeyici maddedir. Bu nedenle iyodür, kükürdü hidrojen sülfüre ve bromürü kükürt dioksite indirger:

2 saat 2 BU YÜZDEN 4( kons. .) + 2NaBr → Na 2 BU YÜZDEN 4 + 2 saat 2 Ç+SO 2 +Br 2

H 2 BU YÜZDEN 4( kons. .) + 2HBr → 2H 2 Ç+SO 2 +Br 2

5 saat 2 BU YÜZDEN 4( kons. .) + 8NaI → 4Na 2 BU YÜZDEN 4 + 4 saat 2 O+H 2 S+4I 2 ↓

H 2 BU YÜZDEN 4( kons. .) + 8HI → 4H 2 O+H 2 S+4I 2 ↓

Hidrojen klorür ve hidrojen florür (ve bunların tuzları) H2SO4'ün (kons.) oksitleyici etkisine karşı dirençlidir.

Ve son olarak son şey: Bu, konsantre sülfürik asit için benzersizdir, bunu başka kimse yapamaz. Onun su giderme özelliği.

Bu, konsantre sülfürik asidin çeşitli şekillerde kullanılmasına olanak tanır:

İlk olarak maddelerin kurutulması. Konsantre sülfürik asit maddedeki suyu uzaklaştırır ve madde "kuru hale gelir".

İkincisi, suyun elimine edildiği reaksiyonlarda (örneğin dehidrasyon ve esterleşme) bir katalizör:

H 3 C–COOH + HO–CH 3 (H 2 SO 4 (kons.)) → H 3 C–C(O)–O–CH 3 + H 2 O

H 3 C–CH2 –OH (H 2 SO 4 (kons.)) → H 2 C =CH2 + H 2 O

Hidrojen sülfür (H₂S), çürük yumurta kokusuna sahip, renksiz bir gazdır. Hidrojenden daha yoğundur. Hidrojen sülfür insanlar ve hayvanlar için ölümcül zehirlidir. Havada az miktarda bulunması bile baş dönmesine ve mide bulantısına neden olur, ancak en kötüsü uzun süre solunduktan sonra bu kokunun artık hissedilmemesidir. Ancak hidrojen sülfür zehirlenmesinin basit bir panzehiri var: Bir parça çamaşır suyunu bir mendile sarmalı, sonra nemlendirmeli ve paketi bir süre koklamalısınız. Hidrojen sülfür, sülfürün 350 °C sıcaklıkta hidrojenle reaksiyona sokulmasıyla üretilir:

H₂ + S → H₂S

Bu bir redoks reaksiyonudur: Bu sırada, katılan elementlerin oksidasyon durumları değişir.

Laboratuvar koşullarında, demir sülfürün sülfürik veya hidroklorik asit ile işlenmesiyle hidrojen sülfür üretilir:

FeS + 2HCl → FeCl₂ + H₂S

Bu bir değişim reaksiyonudur: İçinde etkileşime giren maddeler iyonlarını değiştirir. Bu işlem genellikle Kipp aparatı kullanılarak gerçekleştirilir.

Hidrojen sülfürün özellikleri

Hidrojen sülfür yandığında kükürt oksit 4 ve su buharı oluşur:

2H₂S + 3О₂ → 2Н₂О + 2SO₂

H₂S mavimsi bir alevle yanar ve üzerine ters çevrilmiş bir beher tutarsanız duvarlarında berrak yoğuşma suyu (su) görünecektir.

Bununla birlikte, sıcaklıkta hafif bir düşüşle bu reaksiyon biraz farklı şekilde ilerler: önceden soğutulmuş camın duvarlarında sarımsı bir serbest kükürt kaplaması görünecektir:

2H₂S + O₂ → 2H₂O + 2S

Kükürt üretmenin endüstriyel yöntemi bu reaksiyona dayanmaktadır.

Önceden hazırlanmış gaz halindeki hidrojen sülfit ve oksijen karışımı ateşlendiğinde bir patlama meydana gelir.

Hidrojen sülfür ve kükürt(IV) oksidin reaksiyonu aynı zamanda serbest kükürt üretir:

2H₂S + SO₂ → 2H₂O + 3S

Hidrojen sülfür suda çözünür ve bu gazın üç hacmi bir hacim suda çözünerek zayıf ve kararsız hidrosülfit asit (H₂S) oluşturabilir. Bu asit aynı zamanda hidrojen sülfürlü su olarak da adlandırılır. Görüldüğü gibi hidrojen sülfür gazı ile hidrojen sülfür asidin formülleri aynı şekilde yazılmaktadır.

Hidrosülfit aside bir kurşun tuzu çözeltisi eklenirse, siyah bir kurşun sülfür çökeltisi oluşacaktır:

H₂S + Pb(NO₃)₂ → PbS + 2HNO₃

Bu, hidrojen sülfürün tespiti için niteliksel bir reaksiyondur. Aynı zamanda hidrosülfit asidin tuz çözeltileriyle değişim reaksiyonlarına girme yeteneğini de gösterir. Dolayısıyla herhangi bir çözünür kurşun tuzu, hidrojen sülfür için bir reaktiftir. Diğer bazı metal sülfürler de karakteristik bir renge sahiptir, örneğin: çinko sülfür ZnS - beyaz, kadmiyum sülfür CdS - sarı, bakır sülfür CuS - siyah, antimon sülfür Sb₂S₃ - kırmızı.

Bu arada, hidrojen sülfür kararsız bir gazdır ve ısıtıldığında neredeyse tamamen hidrojen ve serbest kükürde ayrışır:

H₂S → H₂ + S

Hidrojen sülfür, halojenlerin sulu çözeltileriyle yoğun bir şekilde etkileşime girer:

H₂S + 4Cl₂ + 4H₂O→ H₂SO₄ + 8HCl

Doğada ve insan aktivitesinde hidrojen sülfür

Hidrojen sülfür volkanik gazların, doğal gazın ve petrol sahalarıyla ilişkili gazların bir parçasıdır. Doğal maden sularında da bol miktarda var, örneğin Karadeniz'de 150 metre ve altında derinlikte yatıyor.

Hidrojen sülfür kullanılır:

• tıpta (hidrojen sülfür banyoları ve maden suları ile tedavi);
• endüstride (kükürt, sülfürik asit ve sülfür üretimi);
• analitik kimyada (genellikle çözünmeyen ağır metal sülfitlerin çökeltilmesi için);
• organik sentezde (organik alkollerin (merkaptanlar) ve tiyofenin (kükürt içeren aromatik hidrokarbon) kükürt analoglarını üretmek. Bilimde yeni ortaya çıkan bir diğer alan ise hidrojen sülfit enerjisidir. Karadeniz'in dibindeki hidrojen sülfit yataklarından enerji üretimi. ciddi bir şekilde araştırılıyor.

Kükürt ve hidrojenin redoks reaksiyonlarının doğası

Hidrojen sülfür oluşumunun reaksiyonu redokstur:

Н₂⁰ + S⁰→ H₂⁺S²⁻

Sülfürün hidrojen ile etkileşimi süreci, atomlarının yapısıyla kolayca açıklanabilir. Hidrojen periyodik tabloda ilk sırada yer alır, bu nedenle atom çekirdeğinin yükü (+1)'e eşittir ve atom çekirdeğinin etrafında 1 elektron dairesi vardır. Hidrojen kolayca elektronunu diğer elementlerin atomlarına vererek pozitif yüklü bir hidrojen iyonuna (proton) dönüşür:

Н⁰ -1е⁻= Н⁺

Kükürt periyodik tabloda on altıncı sıradadır. Bu, atomunun çekirdeğinin yükünün (+16) olduğu ve her atomdaki elektron sayısının da 16e⁻ olduğu anlamına gelir. Kükürtün üçüncü periyottaki konumu, on altı elektronunun atom çekirdeği etrafında döndüğünü ve sonuncusu 6 değerlik elektronu içeren 3 katman oluşturduğunu göstermektedir. Kükürtün değerlik elektronlarının sayısı, periyodik tabloda bulunduğu grup VI'nın sayısına karşılık gelir.

Yani kükürt, kükürt(VI) oksit oluşumunda olduğu gibi altı değerlik elektronunun tümünden vazgeçebilir:

2S⁰ + 3O2⁰ → 2S⁺⁶O₃⁻²

Ek olarak kükürtün oksidasyonu sonucunda 4e⁻ atomu tarafından başka bir elemente verilerek kükürt(IV) oksit oluşturulabilir:

S⁰ + O2⁰ → S⁺4 O2⁻²

Kükürt ayrıca kükürt (II) klorür oluşturmak için iki elektron bağışlayabilir:

S⁰ + Cl2⁰ → S⁺² Cl2⁻

Yukarıdaki reaksiyonların üçünde de kükürt elektron verir. Sonuç olarak oksitlenir, ancak aynı zamanda oksijen atomları O ve klor Cl için indirgeyici madde görevi görür. Bununla birlikte, H2S oluşumu durumunda, çok sayıda hidrojen atomu oksidasyona uğrar, çünkü elektronlarını kaybedenler bunlardır ve kükürtün dış enerji seviyesi altı elektrondan sekize geri yüklenir. Sonuç olarak molekülündeki her hidrojen atomu bir protona dönüşür:

Н2⁰-2е⁻ → 2Н⁺,

ve kükürt molekülü tam tersine indirgenerek negatif yüklü bir anyona (S⁻²) dönüşür: S⁰ + 2е⁻ → S⁻²

Dolayısıyla hidrojen sülfit oluşumunun kimyasal reaksiyonunda oksitleyici madde olarak görev yapan kükürttür.

Kükürtün çeşitli oksidasyon durumlarında ortaya çıkışı açısından, kükürt(IV) oksit ile hidrojen sülfür arasındaki bir başka ilginç etkileşim, serbest kükürt üretme reaksiyonudur:

2H₂⁺S-²+ S⁺⁴О₂-²→ 2H₂⁺O-²+ 3S⁰

Reaksiyon denkleminden de görülebileceği gibi içindeki hem oksitleyici madde hem de indirgeyici madde kükürt iyonlarıdır. İki kükürt anyonu (2-), elektronlarından ikisini kükürt(II) oksit molekülündeki kükürt atomuna bağışlar, bunun sonucunda üç kükürt atomunun tümü serbest kükürde indirgenir.

2S-² - 4е⁻→ 2S⁰ - indirgeyici madde, oksitler;

S⁺⁴ + 4е⁻→ S⁰ - oksitleyici madde, azaltılmış.