"Тогда услышал я (о, диво!), запах скверный,
Как будто тухлое разбилося яйцо,
Или карантинный страж курил жаровней серной.
Я, нос себе зажав, отворотил лицо..."

Пушкин А.С.

I. Строение молекулы сероводорода

Сероводород

II. Физические свойства

Газ, бесцветный, с запахом тухлых яиц, ядовит, растворим в воде (в 1V H₂O растворяется 3V H₂S при н.у.); t°пл. = -86°C; t°кип. = -60°С. 

Влияние сероводорода на организм:

Сероводород не только скверно пахнет, он еще и чрезвычайно ядовит. При вдыхании этого газа в большом количестве быстро наступает паралич дыхательных нервов, и тогда человек перестает ощущать запах – в этом и заключается смертельная опасность сероводорода.

Насчитывается множество случаев отравления вредным газом, когда пострадавшими были рабочие, на ремонте трубопроводов. Этот газ тяжелее, поэтому он накапливается в ямах, колодцах, откуда быстро выбраться не так-то просто.

Посмотрите видео-фильм: “Опасный сероводород черного моря”

III. Получение

1) H₂ + S  → H₂S↑ (при t) 

2) FeS + 2HCl →  FeCl₂ + H₂S↑­ 

IV. Химические свойства

1. Раствор H₂S в воде – слабая двухосновная кислота. Диссоциация происходит в две ступени:

H₂S → H⁺ + HS^- (первая ступень, образуется гидросульфид - ион)

HS^-  → 2H⁺ + S^2- (вторая ступень) 

Сероводородная кислота образует два ряда солей - средние (сульфиды) и кислые (гидросульфиды):

Na₂S – сульфид натрия;

CaS – сульфид кальция;

NaHS – гидросульфид натрия;

Ca(HS)₂ – гидросульфид кальция.

2. Взаимодействует с основаниями: 

H₂S + 2NaOH(избыток) → Na₂S + 2H₂O

H₂S (избыток) + NaOH → NaНS + H₂O

3. H₂S проявляет очень сильные восстановительные свойства: 

H₂S^-2 + Br₂ → S⁰ + 2HBr

H₂S^-2 + 2FeCl₃ → 2FeCl₂ + S⁰ + 2HCl

H₂S^-2 + 4Cl₂ + 4H₂O →  H₂S⁺⁶O₄ + 8HCl

3H₂S^-2 + 8HNO₃(конц) →  3H₂S⁺⁶O₄ + 8NO + 4H₂O

H₂S^-2 + H₂S⁺⁶O₄(конц) →  S⁰ + S⁺⁴O₂ + 2H₂O 

при нагревании реакция идет по - иному:

H₂S^-2 + 3H₂S⁺⁶O₄(конц)  → 4S⁺⁴O₂ + 4H₂O

4. Сероводород окисляется:

при недостатке O₂

2H₂S^-2 + O₂ → 2S⁰ + 2H₂O

при избытке O₂

2H₂S^-2 + 3O₂ → 2S⁺⁴O₂ + 2H₂O 

5. Серебро при контакте с сероводородом чернеет: 

4Ag + 2H₂S + O₂ → 2Ag₂S↓ + 2H₂O 

Потемневшим предметам можно вернуть блеск. Для этого в эмалированной посуде их кипятят с раствором соды и алюминиевой фольгой. Алюминий восстанавливает серебро до металла, а раствор соды удерживает ионы серы.

6. Качественная реакция на сероводород и растворимые сульфиды - образование темно-коричневого (почти черного) осадка PbS: 

H₂S + Pb(NO₃)₂ → PbS↓ + 2HNO₃

Na₂S + Pb(NO₃)₂ → PbS↓ + 2NaNO₃

Pb²⁺ + S^2- → PbS↓ 

Загрязнение атмосферы вызывает почернение поверхности картин, написанных масляными красками, в состав которых входят свинцовые белила. Одной из основных причин потемнения художественных картин старых мастеров было использование свинцовых белил, которые за несколько веков, взаимодействуя со следами сероводорода в воздухе (образуются в небольших количествах при гниении белков; в атмосфере промышленных регионов и др.) превращаются в PbS. Свинцовые белила – это пигмент, представляющий собой карбонат свинца (II). Он реагирует с сероводородом, содержащимся в загрязнённой атмосфере, образуя сульфид свинца (II), соединение чёрного цвета:

PbCO₃ + H₂S = PbS↓ + CO₂ + H₂O

При обработке сульфида свинца (II) пероксидом водорода происходит реакция:

PbS + 4H₂O₂ = PbSO₄ + 4H₂O,

при этом образуется сульфат свинца (II), соединение белого цвета.

Таким образом реставрируют почерневшие масляные картины.

7. Реставрация:  

PbS + 4H₂O₂ → PbSO₄(белый) + 4H₂O 

V. Сульфиды

Соли сероводородной кислоты называют сульфидами. В воде хорошо растворимы только сульфиды щелочных металлов, аммония. Сульфиды остальных металлов практически не растворимы в воде, они выпадают в осадок при введении в растворы солей металлов раствора растворимой соли сероводородной кислоты, например, сульфида аммония (NH₄)₂S. Многие сульфиды ярко окрашены.

Для всех щелочных и щелочноземельных металлов известны также гидросульфиды M⁺HS и M²⁺(HS)². Гидросульфиды Са²+ и Sr²⁺ очень нестойки. Являясь солями слабой кислоты, в водном растворе растворимые сульфиды подвергаются гидролизу. Гидролиз сульфидов, содержащих металлы в высоких степенях окисления, либо гидроксиды которых являются очень слабыми основаниями (например, Al₂S₃, Cr₂S₃ и др.), часто проходит необратимо с выпадением в осадок нерастворимого гидроксида.

Сульфиды применяются в технике, например, полупроводники и люминофоры (сульфид кадмия, сульфид цинка), смазочные материалы (дисульфид молибдена) и др.

Многие природные сульфиды в виде минералов являются ценными рудами (пирит, халькопирит, киноварь, молибденит).

1. Получение сульфидов

1) Многие сульфиды получают нагреванием металла с серой: 

Hg + S → HgS

2) Растворимые сульфиды получают действием сероводорода  на щелочи: 

H₂S + 2KOH → K₂S + 2H₂O 

3) Нерастворимые сульфиды получают обменными реакциями: 

CdCl₂ + Na₂S → 2NaCl + CdS↓

Pb(NO₃)₂ + Na₂S → 2NaNO₃ + PbS↓

ZnSO₄ + Na₂S → Na₂SO₄ + ZnS↓

MnSO₄ + Na₂S → Na₂SO₄ + MnS↓

2SbCl₃ + 3Na₂S → 6NaCl + Sb₂S₃↓

SnCl₂ + Na₂S → 2NaCl + SnS↓

2. Химические свойства сульфидов

1) Растворимые сульфиды сильно гидролизованы, вследствие чего их водные растворы имеют щелочную реакцию: 

K₂S + H₂O → KHS + KOH

S^2- + H₂O → HS^- + OH^- 

2) Сульфиды металлов, стоящих в ряду напряжений левее железа (включительно), растворимы в сильных кислотах: 

ZnS + H₂SO₄ → ZnSO₄ + H₂S­

3) Нерастворимые сульфиды можно перевести в растворимое состояние действием концентрированной HNO₃: 

FeS₂ + 8HNO₃ → Fe(NO₃)₃ + 2H₂SO₄ + 5NO + 2H₂O 

VI. Задания для закрепления

Задание №1

Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:
Cu →CuS →H₂S →SO₂

Задание №2
Составьте уравнения окислительно-восстановительных реакций полного и неполного сгорания сероводорода. Расставьте коэффициенты методом электронного баланса, укажите окислитель и восстановитель для каждой реакции, а так же процессы окисления и восстановления.

Задание №3
Запишите уравнение химической реакции сероводорода с раствором нитрата свинца (II) в молекулярном, полном и кратком ионном виде. Отметьте признаки этой реакции, является ли реакция обратимой?

Задание №4
Сероводород пропустили через 18%-ый раствор сульфата меди (II) массой 200 г. Вычислите массу осадка, выпавшего в результате этой реакции. 

Задание №5
Определите объём сероводорода (н.у.), образовавшегося при взаимодействии соляной кислоты с 25% - ым раствором сульфида железа (II) массой 2 кг?

ЦОРы

Анимация: “Сероводород”

Видео-фильм: “Опасный сероводород черного моря”