Сероводород. Сульфиды.

При высокой температуре сера взаимодействует с водородом, образуя газ сероводород.
Практически сероводород обычно получают действием разбавленных кислот на сернистые металлы, например на сульфид железа:

FeS + 2HCl = FeCl2 + H2S

Сероводород — бесцветный газ с характерным запахом гниющего белка. Он немного тяжелее воздуха, сжижается при –60,3°C и затвердевает при –85,6°C. На воздухе сероводород горит голубоватым пламенем, образуя диоксид серы и воду:

2H2S + 3O2 = 2H2O + 2SO2

Если внести в пламя сероводорода какой-нибудь предмет, например, фарфоровую чашку, то температура пламени значительно понижается и сероводород окисляется только до свободной серы, оседающей на чашке в виде желтого налета:

2H2S + O2 = 2H2O + 2S

Сероводород легко воспламеняется; смесь его с воздухом взрывается. Сероводород очень ядовит. Длительное вдыхание воздуха, содержащего этот газ даже в небольших количествах, вызывает тяжелые отравления.
При 20°C один объем воды растворяет 2,5 объема сероводорода. Раствор сероводорода в воде называется сероводородной водой. При стоянии на воздухе, особенно на свету, сероводородная вода скоро становится мутной от выделяющейся серы. Это происходит в результате окисления сероводорода кислородом воздуха (см. предыдущую реакцию). Раствор сероводорода в воде обладает свойствами кислоты.
Сероводород — слабая двухосновная кислота. Она диссоциирует ступенчато и в основном по первой ступени:

H2S <—> H+ + HS (K1=6•10–8)

Диссоциация по второй ступени

HS <—> H+ + S2– (K2=10–14)

протекает в ничтожно малой степени.
Сероводород — сильный восстановитель. При действии сильных окислителей он окисляется до диоксида серы или до серной кислоты; глубина окисления зависит от условий: температуры, pH раствора, концентрации окислителя. Например, реакция с хлором обычно протекает до образования серной кислоты:

H2S + 4Cl2 + 4H2O = H2SO4 + 8HCl

Сероводород встречается в природе в вулканических газах и в водах минеральных источников. Кроме того, он образуется при разложении белков погибших животных и растений, а также при гниении пищевых отбросов.
Средние соли сероводорода называются сульфидами. Их можно получать различными способами, в том числе непосредственным соединением металлов с серой. Смешав, например, железные опилки с порошком серы и нагрев смесь в одном месте, можно легко вызвать реакцию железа с серой, которая дальше идет сама и сопровождается выделением большого количества теплоты:

Fe + S = FeS + 100,4 кДж

Многие сульфиды можно получить, действуя сероводородом на растворимые в воде соли соответствующих металлов. Например, при пропускании сероводорода через раствор какой-нибудь соли меди (II) появляется черный осадок сульфида меди (II)

CuSO4 + H2S = CuS + H2SO4

или в ионно-молекулярной форме:

Cu2+ + H2S = CuS + 2H+

Несмотря на то, что в ходе реакции получается кислота, CuS выпадает в осадок: сульфид меди не растворяется ни в воде, ни в разбавленных кислотах. Но при действии сероводорода на раствор какой-либо соли железа (II) осадка не получается — сульфид железа (II) FeS нерастворим в воде, но растворим в кислотах. Это различие обусловлено тем, что произведение растворимости CuS много меньше произведения растворимости FeS.
Некоторые сульфиды растворимы в воде, например, Na2S и K2S. Понятно, что они не могут быть получены из солей соответствующих металлов действием сероводорода или других сульфидов.
Различиями в растворимости сульфидов пользуются в аналитической химии для последовательного осаждения металлов из растворов их солей.
Сульфиды, как соли очень слабой кислоты, подвергаются гидролизу. Например, Na2S при растворении в воде почти целиком гидролизуется с образованием кислой соли — гидросульфида натрия:

Na2S + H2O <—> NaHS + NaOH

или

S2– + H2O <—> HS + OH

Серебряные и медные предметы чернеют в воздухе и в воде, содержащих сероводород. Это происходит от того, что они покрываются налетом соответствующего сульфида. При этом окислителем служит кислород, находящийся в воздухе или растворенный в воде:

4Ag + 2H2S + O2 = 2Ag2S + 2H2O

При взбалтывании раствора какого-нибудь сульфида, например, сульфида натрия, с серой последняя растворяется в нем, и после выпаривания получается остаток, содержащий, кроме сульфида натрия, также соединения с большим содержанием серы — от Na2S2 до Na2S5. Такие соединения называются полисульфидами или многосернистыми металлами.
Среди сульфидов имеется много соединений переменного состава. Например, сульфид железа (II) может иметь состав от FeS1,01 до FeS1,14.
Природные сульфиды составляют основу руд цветных и редких металлов и широко используются в металлургии. Некоторые из них служат также сырьем для получения серной кислоты. В этих же целях используется и природный полисульфид — железный колчедан (пирит) FeS2. Сульфиды щелочных и щелочноземельных металлов находят применение в химической и в легкой промышленности. Так, Na2S, CaS и BaS применяются в кожевенном производстве для удаления волосяного покрова с кож. Сульфиды щелочноземельных металлов, цинка и кадмия служат основой люминофоров. Некоторые сульфиды обладают полупроводниковыми свойствами и применяются в электронной технике.

ИСТОЧНИК
Только для вас лапшерезка на лучших условиях.
Hosted by uCoz