Сероводород – h2s.

(сернистый водород, сульфид водорода, дигидросульфид).

Основные характеристики.

Сероводород – бесцветный газ с запахом протухших яиц и сладковатым металлическим 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.

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 является очень слабой сероводородной кислотой.

Получение:

Сероводород часто встречается в месторождениях нефти и газа (Оренбургское и Астраханское месторождения), также сероводород в больших количествах содержится на дне Чёрного моря, на глубине 80-100 м (в результате разложения живых организмов в солёной воде, при том что Чёрное море практически изолировано от океана), но об этом чуть позже.

Способы получения:

1. Взаимодействием разбавленных кислот с сульфидами:

2. Взаимодействие сульфида алюминия с водой (эта реакция отличается чистотой полученного сероводорода):

3. Сплавлением парафина с серой.

Химические свойства:

Собственная ионизация жидкого сероводорода ничтожно мала.

1. В воде сероводород мало растворим, водный раствор H₂S является очень слабой кислотой:

K_a = 6.9·10⁻⁷ моль/л; pK_a = 6.89.

2. Реагирует с основаниями:

(обычная соль, при избытке NaOH)

(кислая соль, при отношении 1:1)

3. Сероводород — сильный восстановитель. На воздухе горит синим пламенем:

4. при недостатке кислорода:

(на этой реакции основан промышленный способ получения серы).

5. Сероводород реагирует также со многими другими окислителями, при его окислении в

растворах образуется свободная сера или SO₄²⁻, например:

Применение:

Сероводород из-за своей токсичности находит ограниченное применение.

1. В аналитической химии сероводород и сероводородная вода используются как реагенты

для осаждения тяжёлых металлов, сульфиды которых очень слабо растворимы.

2. В медицине — в составе природных и искусственных сероводородных ванн, а также в

составе некоторых минеральных вод.

3. Сероводород применяют для получения серной кислоты, элементной серы, сульфидов.

4. Используют в органическом синтезе для получения тиофена и меркаптанов (для придания

запаха природному газу).

5. В последние годы рассматривается возможность использования сероводорода,

накопленного в глубинах Чёрного моря, в качестве энергетического (сероводородная энергетика) и химического сырья.

Действие сероводорода на организм.

Очень токсичен, обладает нервно паралитическим действием. 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. При большой концентрации ввиду паралича обонятельного нерва запах сероводорода не ощущается.

Также сероводород является причиной тотальной коррозии металлов. Буровое оборудование, магистральные газонефтепроводы и другие инженерные сооружения могут быть подвержены агрессивному воздействию сероводорода, что влияет на их срок службы, а при выходе из строя может повлечь за собой травматизм и гибель людей.