Właściwości siarkowodoru (H2S) (25 faktów, które powinieneś wiedzieć)

by

Siarkowodór to bezbarwny i wodorkowy chalkogen. Omówmy właściwości fizyczne i chemiczne siarkowodoru.

Siarkowodór jest gazem palnym, który występuje w atmosferze powietrza w śladowych ilościach. Jest produkowany z substancji organicznych bez dostępu tlenu w wyniku procesu rozkładu mikrobiologicznego. Powoli tworzy gazową siarkę elementarną pod wpływem powietrza i jest słabo rozpuszczalny w wodzie (3.980 g/litr).

Skoncentrujmy się szczegółowo na nazwie IUPAC, promieniu, magnetyzmie, polaryzacji, reakcjach, topnieniu i temperaturze wrzenia siarkowodoru w tym artykule.

H2Nazwa S IUPAC

Nazwa IUPAC (Międzynarodowa Unia Chemii Czystej i Stosowanej) H2S oznacza siarkowodór.

H2S Wzór chemiczny

Siarkowodór ma wzór chemiczny H2S.

H2Numer CAS S

H2S ma Numer rejestru CAS (autentyczny identyfikator numeryczny, który może zawierać do 10 cyfr) 7783-06-4.

H2Identyfikator pająka chemicznego S

H2S ma ChemSpider (ChemSpider to bezpłatna baza danych struktur chemicznych) ID 391.

H2S Klasyfikacja chemiczna

  • H2S można sklasyfikować chemicznie jako nieorganiczny związek gazowy.
  • H2S można sklasyfikować chemicznie jako związek kwasowy.
  • H2S można sklasyfikować chemicznie jako związek kowalencyjny.
  • H2S można sklasyfikować chemicznie jako gazowy wodorek chalkogenu.

H2Masa molowa S

Połączenia masa cząsteczkowa z H2S wynosi 34.08 g. Tę wartość masy molowej otrzymuje się z sumy masy molowej jednego atomu siarki i dwóch atomów wodoru, które wynoszą odpowiednio 32.065 g/mol i 1.00784 g/mol (masa molowa 1 atomu H).

H2Kolor S

H2S jest bezbarwnym, palnym i gazowym związkiem.

H2S Lepkość

H2S ma lepkość 0.01166 centypuazów w 320 F i 1 atm.

H2Gęstość molowa S

Gęstość molowa H2S wynosi 0.0452 mol/L, ponieważ ma gęstość 1.539 g/L (w 273 K).

H2S Temperatura topnienia

H2S ma temperaturę topnienia -85.50 C lub -121.90 F.

H2S Temperatura wrzenia

Temperatura wrzenia H2S to -59.550 C lub -75.190 F.

H2Stan S w temperaturze pokojowej

W temperaturze pokojowej H2S pojawia się jako bezbarwny związek gazowy, ponieważ międzycząsteczkowe wiązanie wodorowe w H2S jest stosunkowo słaby niż H2O.

H2S Wiązanie jonowe/kowalencyjne

H2S jest cząsteczką związaną kowalencyjnie. W strukturze H . występują dwa wiązania kowalencyjne2S. Wszystkie dwa wiązania SH są równoważne i dzielą między sobą swoje pary elektronów walencyjnych, a związane pary elektronów są lekko przesunięte w kierunku siarki ze względu na jej większą elektroujemność.

właściwości h2s
Wiązania kowalencyjne w H2S

H2S Promień kowalencyjny

Promień jonowy siarki (S2-) wynosi 186 pm, a promień atomowy wodoru wynosi 53 pm.

H2Konfiguracje S elektronów

Konfiguracja elektronów pokazuje układ elektronów w różnych stanach energetycznych, zwanych powłokami elektronicznymi. Wyjaśnijmy konfigurację elektronową H2S w szczegółach.

H2S ma konfigurację elektronową [Nie] 3s2 3p4 i 1s1.

H2S Stan utleniania

H2S jest w stanie utlenienia 0, ponieważ jest związkiem obojętnym. Siarka jest w -2 (S2-) i każdy z dwóch atomów wodoru znajduje się w +1 (H+) stopień utlenienia.

H2S Kwasowość/Zasadowość

H2S jest kwaśnym (Bronsted oraz Lewisa) związkiem gazowym. Jest to słaby kwas o stałej dysocjacji kwasowej (Ka) 10-7 lub PKa = 7. H2S = 2H+ + S2-.

Czy H2Tak bezwonny?

H2S nie jest związkiem bezwonnym, ponieważ w niskich stężeniach ma ostry zapach „zgniłego jajka”.

Czy H2S paramagnetyczny?

Obecność lub brak niesparowanych elektronów, które są przyciągane przez słabe pole magnetyczne, określa zachowanie magnetyczne związku. Sprawdźmy magnetyzm H2S.

H2S nie jest związkiem paramagnetycznym, ale diamagnetycznym, ponieważ w H . nie ma niesparowanych elektronów2S. Siarka w H2S to sp3 zhybrydyzowany i wszystkie elektrony siarki, a także dwa atomy wodoru są sparowane w tych czterech sp3 orbitale hybrydowe.

H2S Hydraty

H2S tworzy gaz nawilża z cząsteczkami wody w niskich temperaturach i pod wysokim ciśnieniem. Stabilne hydraty powstają, gdy H2Cząsteczki gazu S są uwięzione w podobnej do klatki strukturze opracowanej przez cząsteczki wody.

H2S struktura krystaliczna

Bezbarwny kryształ H2S ma strukturę fluorytu z grupą przestrzenną sześciennego Fm3m i grupą punktową C2v. W krysztale każdy H+ jest sklejony czterema S2- tworząc mieszankę HS z narożami i krawędziami4 czworościany. Parametry sieci to a= b= c = 4.59 A0, a α = β = γ = 900.

H2S Polaryzacja i przewodność

  • Siarkowodór jest cząsteczką polarną o momencie dipolowym równym 0.97 Debye'a. Ten polaryzacja chemiczna z H2S powstaje z powodu wygiętego kształtu. Ze względu na ten kształt dipol wiązania dwóch wiązań SH nie może być zniesiony przez siebie.
  • H2S jest metalowym przewodnikiem energii elektrycznej powyżej 90 GPa (gigapaskal). Gdy zostanie schłodzony poniżej swojej temperatury krytycznej, wykazuje: nadprzewodnictwo.

H2S reakcja z kwasem

Chociaż H2S jest słabo kwaśny, reaguje z mocnym kwasem siarkowym (H2SO4) i tworzy siarkę elementarną, dwutlenek siarki (SO2), i H2O.

H2S + H2SO4 = S + SO2 + 2H2O

H2Reakcja S z zasadą

H2S reaguje z mocną zasadą, wodorotlenkiem sodu (NaOH) na dwa sposoby i otrzymuje się również dwa różne produkty.

  • H2S + NaOH (nadmiar) = NaS (siarczek sodu) + H2O.
  • H2S (nadmiar) + NaOH = NaHS (wodorosiarczek sodu) + H2O.

H2S Reakcja z tlenkiem

H2S ulega reakcji redoks z cząsteczką tlenu i tworzy siarkę elementarną z wodą. W tej reakcji H2S jest utleniany, a tlen jest redukowany.

2H2S + O2 = 2S + 2H2O

H2S reakcja z metalem

H2S reaguje z różnymi jonami metali i tworzy osad siarczku metalu.

  • Cu2+ + H2S = Cu S (ppt) + 2H+
  • Hg2+ + H2S = HgS (ppt) + 2H+
  • Pb2+ + H2S = PbS (ppt) + 2H+
  • 2Sb3+ + 3H2S = Sb2S3 (ppt) + 6H+

Wnioski

Chociaż siarkowodór nie jest dobry dla zdrowia zwierząt, jest wykorzystywany do produkcji kwasu siarkowego (H2SO4) i siarki elementarnej (S), siarczków nieorganicznych itp. Te siarczki są stosowane w przemyśle skórzanym, farmaceutycznym i pestycydowym. Służy również do tworzenia ciężkiej wody (D2O) dla elektrowni jądrowych.